有糸分裂と細胞質分裂

有糸分裂は、複製された染色体を2つの核に均等に分離するプロセスであり、細胞質分裂は細胞質を分割して2つの娘細胞の形成を完了させます。

Definition

有糸分裂は、複製された核が2つの遺伝的に同一な核に分裂することであり、細胞質分裂は、2つの別々の娘細胞を生み出す細胞質の分割です。

Scope

このトピックでは、前期から終期までの有糸分裂の段階、有糸分裂紡錘体の構築と動態、染色体の付着と移動、紡錘体チェックポイント、および動物細胞と植物細胞における細胞質分裂のメカニズムについて説明します。

Core questions

• 有糸分裂の各段階で何が起こりますか？
• 有糸分裂紡錘体はどのように構築され、どのように染色体を捕捉しますか？
• 紡錘体チェックポイントはどのようにして誤分離を防ぎますか？
• 細胞質分裂中に細胞質はどのように分割されますか？

Key theories

微小管の動的不安定性

紡錘体微小管は、成長と急速な収縮の間を確率的に切り替わる動的な挙動を示し、これにより紡錘体は染色体を探索して捕捉し、その移動のための力を生成することができます。

Mechanisms

前期における染色体凝縮後、核膜は崩壊し、中心体で核形成された動的に不安定な微小管から双極性紡錘体が形成されます。各染色体上の動原体は微小管を捕捉し、姉妹染色分体は反対側の極に付着し、染色体は中期板に整列します。紡錘体チェックポイントは、付着が完了するまで後期をブロックします。その後、コヒーシンが切断され、姉妹染色分体は反対側の極に移動します。続いて細胞質分裂が起こり、収縮性のアクトミオシン環が動物細胞をくびり切り、植物細胞では細胞板が形成されます。

Clinical relevance

有糸分裂と細胞質分裂は、染色体の忠実な遺伝を保証し、成長と組織の再生の根底にあるため、細胞生物学の中心的なプロセスです。ここでの扱いは記述的であり、処方的なものではありません。

History

フレミングの19世紀の観察により、有糸分裂が命名され記述されました。1984年のミッチソンとカーシュナーによる微小管の動的不安定性の発見は、紡錘体がどのように構築され、染色体を捕捉するのかを説明し、分裂のメカニズムの基礎を築きました。

Key figures

• Walther Flemming
• Tim Mitchison
• Marc Kirschner

Seminal works

• mitchison1984
• alberts2014

Frequently asked questions

有糸分裂紡錘体とは何ですか？

それは、染色体に付着し、複製されたコピーを細胞の反対側の端に引き離す微小管の双極性配列です。

動物細胞と植物細胞では細胞質分裂はどのように異なりますか？

動物細胞はアクチンとミオシンの収縮環を使用して2つにくびり切れますが、硬い細胞壁を持つ植物細胞は、娘細胞を分離するために外側に成長する新しい細胞板を構築します。