ไดวิโซมเป็นโปรตีนคอมเพล็กซ์ในแบคทีเรียที่มีหน้าที่ในการแบ่งเซลล์การหดตัวของเยื่อหุ้มชั้นในและชั้นนอกระหว่างการแบ่งเซลล์ และ การสังเคราะห์ เพปติโดไกลแคน (PG) ที่บริเวณการแบ่งเซลล์ ไดวิโซมเป็นโปรตีนคอมเพล็กซ์ของเยื่อหุ้มเซลล์ที่มีโปรตีนอยู่ทั้งสองด้านของเยื่อหุ้มไซโตพลาสมิก ในเซลล์แกรม ลบ ไดวิโซม จะอยู่ที่เยื่อหุ้มชั้นใน ไดวิโซมพบได้เกือบทุกที่ในแบคทีเรีย แม้ว่าองค์ประกอบอาจแตกต่างกันไปในแต่ละสายพันธุ์^{[ 2 ]}

อีลองกาโซมเป็นรูปแบบที่ดัดแปลงมาจากดิวิโซม โดยไม่มี วงแหวน FtsZ ที่จำกัดเยื่อหุ้มเซลล์ และกลไกที่เกี่ยวข้อง อีลองกาโซมมีอยู่เฉพาะในแบคทีเรียที่ไม่เป็นทรงกลมและควบคุมการแทรก PG ด้านข้างตามแกนยาวของเซลล์ จึงทำให้เกิดการเจริญเติบโตแบบทรงกระบอก (ตรงข้ามกับการเจริญเติบโตแบบทรงกลม เช่นในโคคัส ) ^{[ 2 ]}

ยีนการแบ่งเซลล์ชุดแรกๆ ของEscherichia coliถูกค้นพบโดย กลุ่ม ของ François Jacobในฝรั่งเศสในช่วงทศวรรษ 1960 ยีนเหล่านี้ถูกเรียกว่า ยีน ftsเนื่องจากการกลายพันธุ์ของยีนเหล่านี้ทำให้เกิดฟีโนไทป์ที่ไวต่ออุณหภูมิแบบเส้นใย^{[ 3 ]}ที่อุณหภูมิที่ไม่เหมาะสม (โดยปกติคือ 42 °C) เซลล์กลายพันธุ์ fts จะยืดตัวต่อไปโดยไม่แบ่งตัว ก่อตัวเป็นเส้นใยที่มีความยาวได้ถึง 150 ไมโครเมตร (ตรงข้ามกับ 2-3 ไมโครเมตรในเซลล์ชนิดปกติ) ความก้าวหน้าสามประการเกิดขึ้นพร้อมกับการค้นพบยีน ftsZ ในปี 1980 ^{[ 4 ]}และการตระหนักว่า โปรตีน FtsZอยู่ในระนาบการแบ่งตัวของเซลล์ที่กำลังแบ่งตัว^{[ 5 ]}และสุดท้ายคือการตระหนักว่าโครงสร้างของ FtsZ มีความคล้ายคลึงกับทูบูลิน อย่างมาก และพวกมันน่าจะมีบรรพบุรุษร่วมกัน^{[ 6 ]}${\displaystyle \mu }$${\displaystyle \mu }$

องค์ประกอบที่แน่นอนของไดวิโซมและอีลองกาโซมยังคงไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด เนื่องจากเป็นโปรตีนเชิงซ้อนที่มีพลวัตสูงซึ่งดึงดูดและปล่อยโปรตีนบางชนิดในระหว่างการแบ่งเซลล์ อย่างไรก็ตาม เป็นที่ทราบกันว่ามีโปรตีนมากกว่า 20 ชนิดที่เป็นส่วนหนึ่งของไดวิโซมในE. coliและมีจำนวนโปรตีนใกล้เคียงกันในแบคทีเรียแกรมบวก (เช่นBacillus subtilis ) แม้ว่าโปรตีนทั้งหมดจะไม่ได้รับการอนุรักษ์ไว้ในแบคทีเรียทั้งหมดก็ตาม^{[ 7 ]}

ยีน fts อื่นๆ อีกหลายยีน เช่น ftsA, ftsW, ftsQ, ftsI, ftsL, ftsK, ftsN และ ftsB ล้วนถูกพบว่ามีความสำคัญต่อการแบ่งเซลล์และเกี่ยวข้องกับคอมเพล็กซ์ไดวิโซมและวงแหวน FtsZ โปรตีน FtsA จับกับ FtsZ โดยตรงในไซโตพลาสม์ และ FtsB, FtsL และ FtsQ ก่อตัวเป็นซับคอมเพล็กซ์ที่ฝังอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ซึ่งมีความสำคัญ โปรตีนFtsKและ FtsW เป็นโปรตีนขนาดใหญ่ที่มีโดเมนข้ามเยื่อหุ้มเซลล์หลายโดเมน FtsI หรือที่รู้จักกันในชื่อ PBP3 เป็นทรานส์เปปติเดสเฉพาะของไดวิโซมที่จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์เยื่อกั้นการแบ่งเซลล์

การจำลองดีเอ็นเอในแบคทีเรียมีความเชื่อมโยงอย่างใกล้ชิดกับการแบ่งเซลล์ ตัวอย่างเช่น การปิดกั้นการจำลองใน B. subtilis ส่งผลให้เซลล์ยืดออกโดยไม่มีการแบ่งเซลล์ที่เหมาะสม การจำลองดีเอ็นเอของแบคทีเรียเริ่มต้นโดยการจับกันของ DnaA (ATPase) กับจุดเริ่มต้นของการจำลอง (oriC) ที่บริเวณกลางเซลล์ การประกอบ FtsZ ดูเหมือนจะเชื่อมโยงกับการจำลองดีเอ็นเอที่ประสบความสำเร็จ^{[ 7 ]}โดย MatP และ ZapB ทำหน้าที่ประสานปฏิสัมพันธ์ระหว่างกลไกการแบ่งเซลล์และการจำลองดีเอ็นเอในระหว่างการแยกโครโมโซมในE. coli ^{[ 8 ]}

กระบวนการประกอบที่แม่นยำของดิวิโซมยังไม่เป็นที่เข้าใจดีนัก เริ่มต้นด้วยโปรตีน FtsZ และตัวยึดเยื่อหุ้มเซลล์ FtsA และโปรตีน ZipA, EzrA และ Zaps (ZapA, ZapB, ZapC, ZapD) ซึ่งส่งเสริมการสร้างวงแหวนของ FtsZ ในขณะที่ FtsA และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง FtsZ มีการอนุรักษ์สูงในหมู่แบคทีเรีย ZipA ซึ่งเป็นตัวยึดเยื่อหุ้มเซลล์ตัวที่สองสำหรับ FtsZ ในแกมมาโปรตีโอแบคทีเรีย EzrA และโปรตีน Zap มีการอนุรักษ์น้อยกว่าและหายไปในบางสปีชีส์^{[ 7 ]}หลังจากโปรตีนเริ่มต้นแล้ว จะมีการเพิ่มซับคอมเพล็กซ์ FtsQLB ^{[ 9 ]}ตามด้วย FtsI (ทรานส์เปปติเดส) FtsW (ทรานส์ไกลโคซิเลส) และ FtsN ทั้ง FtsI และ FtsW จำเป็นสำหรับการสังเคราะห์ผนังกั้น^{[ 10 ]} FtsW เกี่ยวข้องกับทรานส์ไกลโคซิเลสเฉพาะการยืดตัวที่คาดการณ์ไว้ RodA ซึ่งเป็นโปรตีนดิวิโซมอีกตัวหนึ่ง^{[ 11 ]} FtsN ดูเหมือนจะมีหน้าที่หลายอย่าง ได้แก่ การทำให้ไดวิโซมมีเสถียรภาพ (อย่างน้อยเมื่อมีการแสดงออกมากเกินไป) ทำหน้าที่เป็นตัวกระตุ้นสำหรับการแบ่งไซโทพลาซึม (ผ่านการโต้ตอบกับ FtsI และ FtsW) และกระตุ้นการดึงดูด FtsQLB ที่เกิดจาก FtsA ^{[ 12 ] [ 13 ]}ผ่านการจับกับ FtsA โดยตรง^{[ 14 ]}อย่างไรก็ตาม ในขณะที่ FtsA, FtsQLB, FtsI และ FtsW มีการอนุรักษ์อย่างกว้างขวาง แต่ FtsN มีจำกัดเฉพาะในสิ่งมีชีวิตแกรมลบ (เช่นE. coli)ดังนั้นจึงไม่จำเป็นในทุกกรณี^{[ 7 ]}

โปรตีนคอมเพล็กซ์ที่ควบคุมการแบ่งตัวของไมโทคอนเดรีย ในยูคาริโอต เรียกว่า "ไมโทคอนเดรียล ดิวิโซม" โดยมีลักษณะการทำงานและแนวคิดคล้ายคลึงกับกลไกการแบ่งเซลล์ของแบคทีเรีย แต่ประกอบด้วยโปรตีนที่แตกต่างกัน (ส่วนใหญ่) อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนจะมีบางแง่มุมที่คงไว้ เช่น ในสาหร่ายสีแดงCyanidioschyzon merolae โปรตีน FtsZในไมโท คอนเดรีย จะหดตัวออร์แกเนลล์บางส่วน ทำให้โปรตีน Dnm1 ซึ่ง เป็นโฮโมล็อก ของไดนามินสามารถประกอบเข้ากับวงแหวนแบ่งไมโทคอนเดรีย (MD) บนด้านไซโตโซลเพื่อกระตุ้นการแบ่งตัวอย่างไรก็ตาม ในยูคาริโอตหลายชนิด (รวมถึงยีสต์และสัตว์ ) ดิวิโซมทำงานโดยปราศจากวงแหวน FtsZ ที่หดตัวได้^{[ 15 ]}

• การแบ่งตัว (ชีววิทยา)  – กระบวนการทางชีววิทยา