ระยะก่อนโปรเฟส

Q: ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ระยะก่อนโปรเฟส

พรีโพรเฟส (Preprophase)เป็นระยะเพิ่มเติมในระหว่างการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสในเซลล์พืชซึ่งไม่เกิดขึ้นในยูคาริโอต อื่นๆ เช่นสัตว์หรือเชื้อรา ระยะ นี้เกิดขึ้นก่อนโพรเฟส

พลวัตของไมโครทิวบูลในช่วงก่อนระยะโปรเฟสและโปรเฟสในการแบ่งเซลล์พืช ดัดแปลงจาก Donukshe et al. ^{[ 1 ]}ภาพแสดงเซลล์ยาสูบ BY-2ในช่วงแรกของการแบ่งเซลล์ (ประมาณ 12 นาที) ปลายที่กำลังเติบโตของไมโครทิวบูลแสดงเป็นสีเขียว (ติดฉลากด้วยโปรตีนเรืองแสงสีเขียวที่เชื่อมต่อกับโปรตีน EB1 ที่จับกับปลายบวกของไมโครทิวบูลของ*Arabidopsis thaliana* ) N = นิวเคลียส, V = แวคิวโอล, PPB = แถบก่อนระยะโปรเฟส, MTN = การสร้างนิวเคลียสของไมโครทิวบูลเริ่มต้นที่เยื่อหุ้มนิวเคลียส, NEB = การสลายตัวของเยื่อหุ้มนิวเคลียสเมื่อเริ่มระยะโปรเมตาเฟส โปรดดู วิดีโอที่เกี่ยวข้องกับรูปนี้ด้วย

พรีโพรเฟส (Preprophase)เป็นระยะเพิ่มเติมในระหว่างการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสในเซลล์พืชซึ่งไม่เกิดขึ้นในยูคาริโอต อื่นๆ เช่นสัตว์หรือเชื้อรา ระยะ นี้เกิดขึ้นก่อนโพรเฟส (Prophase)และมีลักษณะเฉพาะคือเหตุการณ์สองอย่างที่แตกต่างกัน:

การก่อตัวของแถบพรีโพรเฟสซึ่ง เป็นวงแหวน ไมโครทิวบูลหนาแน่นอยู่ใต้เยื่อหุ้มเซลล์
การเริ่มต้นการก่อตัวของไมโครทิวบูลที่เยื่อหุ้มนิวเคลียส

หน้าที่ของระยะพรีโพรเฟสในวงจรเซลล์

เซลล์พืชจะยึดติดอยู่กับที่เมื่อเทียบกับเซลล์ข้างเคียงภายในเนื้อเยื่อที่พวกมันกำลังเจริญเติบโต แตกต่างจากสัตว์ที่เซลล์บางส่วนสามารถเคลื่อนย้ายภายในเอ็มบริโอเพื่อสร้างเนื้อเยื่อใหม่ได้ ต้นกล้าของพืชชั้นสูงจะเจริญเติบโตโดยอาศัยทิศทางการแบ่งเซลล์และการยืดตัวและการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของเซลล์ภายในผนังเซลล์ เป็น หลัก ดังนั้น การควบคุมระนาบการแบ่งเซลล์และการวางตำแหน่งของผนังเซลล์ในอนาคตในเซลล์พืชอย่างแม่นยำจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อโครงสร้างที่ถูกต้องของเนื้อเยื่อและอวัยวะของพืช

ระยะพรีโพรเฟสของ การแบ่งเซลล์แบบไมโทซิสของเซลล์พืช โซมาติกทำหน้าที่กำหนดตำแหน่งที่แน่นอนของระนาบการแบ่งและผนังเซลล์ในอนาคตก่อนที่เซลล์จะเข้าสู่ระยะโพรเฟสซึ่งทำได้โดยการสร้างโครงสร้างไมโครทิวบูลชั่วคราวที่เรียกว่าแถบพรีโพรเฟส และกลไกที่ยังไม่ทราบแน่ชัดซึ่งเซลล์สามารถ "จดจำ" ตำแหน่งของแถบพรีโพรเฟสเพื่อนำทางผนังเซลล์ใหม่ที่เติบโตในระหว่างการ แบ่งไซโท พลาซึมไปยังตำแหน่งที่ถูกต้อง ใน เนื้อเยื่อ แกมีโทไฟ ต์ในช่วงระยะสืบพันธุ์ของ วงจรชีวิตพืชระนาบการแบ่งเซลล์อาจถูกกำหนดโดยไม่ต้องใช้แถบพรีโพรเฟส^{[ 2 ]}

ในเซลล์พืชที่มีแวคิวโอลจำนวนมาก ระยะก่อนโปรเฟสอาจเกิดขึ้นหลังจากมีการก่อตัวของแฟรกโมโซม หน้าที่ของแฟรกโมโซมคือการตรึงนิวเคลียสของเซลล์ไว้ตรงกลางเซลล์เพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการแบ่งเซลล์แบบไมโทซิส หากมองเห็นแฟรกโมโซม แถบก่อนโปรเฟสจะปรากฏอยู่ที่ขอบด้านนอกของแฟรกโมโซม

การก่อตัวของแถบก่อนระยะโปรเฟส

ในช่วงเริ่มต้นของระยะพรีโพรเฟส ไมโครทิวบูลบริเวณ เยื่อหุ้มเซลล์ของพืชจะหายไปและรวมตัวกันเป็นวงแหวนหนาแน่นอยู่ใต้เยื่อหุ้มเซลล์ แถบพรีโพรเฟสนี้ทอดยาวรอบระนาบเส้นศูนย์สูตรของแกนแบ่งเซลล์ในอนาคต และเป็นเครื่องหมายแสดงระนาบการแบ่งเซลล์และตำแหน่งการรวมตัวของแผ่นเซลล์ ในอนาคต แถบนี้ ประกอบด้วยไมโครทิวบูลและไมโครฟิลาเมนต์ ( แอคติน ) และคงอยู่จนถึงระยะโพรเฟส การสร้างแกนแบ่งเซลล์เกิดขึ้นในระหว่างระยะโพรเฟส โดยมีแกนตั้งฉากกับระนาบที่ล้อมรอบด้วยแถบพรีโพรเฟส

การก่อตัวของไมโครทิวบูล

ตรงกันข้ามกับเซลล์สัตว์ เซลล์พืชไม่มีเซนโทรโซมเพื่อจัดระเบียบแกนไมโทซิส แต่เยื่อหุ้มนิวเคลียสทำหน้าที่เป็นศูนย์กลางการจัดระเบียบไมโครทิวบูล (MTOC) สำหรับการสร้างแกนในช่วงก่อนระยะโปรเฟส สัญญาณแรกคือโซนที่ปราศจากแอคตินปรากฏขึ้นรอบเยื่อหุ้มนิวเคลียส^{[ 3 ]}โซนนี้จะเต็มไปด้วยไมโครทิวบูลที่ก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวของนิวเคลียส แกนก่อนระยะโปรเฟสจะก่อตัวขึ้นโดยการประกอบตัวเองของไมโครทิวบูลเหล่านี้ในไซโทพลาซึมที่ล้อมรอบเยื่อหุ้มนิวเคลียส มันจะได้รับการเสริมความแข็งแรงผ่าน การประกอบแกนที่อาศัย โครโมโซม ( ไคเนโตคอร์ ) หลังจากที่เยื่อหุ้มนิวเคลียสสลายตัวในช่วงเริ่มต้นของระยะโปรเมตาเฟส^{[ 4 ]}

การเปลี่ยนผ่านเข้าสู่ระยะโปรเฟส

ในระหว่างการเปลี่ยนผ่านจากระยะพรีโพรเฟสไปสู่ระยะโพรเฟส ไมโครทิวบูลที่วางตัวแบบสุ่มจะเรียงตัวขนานไปตามพื้นผิวนิวเคลียสตามแกนของสปินเดิล โครงสร้างนี้เรียกว่าสปินเดิลโพรเฟสเมื่อเยื่อหุ้มนิวเคลียสแตกตัวในช่วงเริ่มต้นของโพรเมตาเฟส แถบพรีโพรเฟสจะหายไป^{[ 5 ]}และสปินเดิลโพรเฟสจะเจริญเติบโตเป็น สปิ นเดิลเมตาเฟสโดยเข้าไปอยู่ในพื้นที่ของนิวเคลียสเดิม การทดลองกับยาที่ทำลายไมโครฟิลาเมนต์แสดงให้เห็นว่าแอคตินอาจมีบทบาทในการรักษา "ความทรงจำ" ของเซลล์เกี่ยวกับตำแหน่งของระนาบการแบ่งเซลล์หลังจากที่แถบพรีโพรเฟสแตกตัวเพื่อชี้นำการแบ่งไซโทพลาซึมในระยะเทโลเฟส^{[ 3 ]}

หมายเหตุและเอกสารอ้างอิง

^ Dhonukshe, P, Mathur, J, Hülskamp, M, Gadella, TWJ (2005). "ปลายบวกของไมโครทิวบูลเผยให้เห็นความเชื่อมโยงที่สำคัญระหว่างการโพลาไรเซชันภายในเซลล์และการปรับเปลี่ยนเฉพาะที่ของเอนโดไซโทซิสในระหว่างการสร้างระนาบการแบ่งเซลล์ในเซลล์พืช" . BMC Biology . 3 : 11. doi : 10.1186/1741-7007-3-11 . PMC 1087477 . PMID 15831100 .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link )
^ Otegui M, Staehelin LA (2000). "การแบ่งไซโตพลาสมในพืชดอก: มากกว่าหนึ่งวิธีในการแบ่งเซลล์" Current Opinion in Plant Biology . 3 (6): 493– 502. Bibcode : 2000COPB....3..493O . doi : 10.1016/S1369-5266(00)00119-9 . PMID 11074381 .
^ ^a ^b Hoshino H, Yoneda A, Kumagai F, Hasezawa S (2003). "บทบาทของโซนที่ขาดแอคตินและแถบก่อนระยะโปรเฟสในการกำหนดตำแหน่งการแบ่งเซลล์ของพืชชั้นสูง เซลล์ยาสูบ BY-2 ที่แสดงออก GFP-tubulin" Protoplasma . 222 ( 3– 4): 157– 165. Bibcode : 2003Prpls.222..157H . doi : 10.1007/s00709-003-0012-8 . PMID 14714204 . S2CID 23455621 .
^ Smirnova EA, Bajer AS (1998). "ระยะเริ่มต้นของการสร้างแกนหมุนและความเป็นอิสระของวงจรโครโมโซมและไมโครทูบูลใน เอนโดสเปิร์ม ของ Haemantus " Cell Motil. Cytoskeleton . 40 (1): 22– 37. doi : 10.1002/(SICI)1097-0169(1998)40:1<22::AID-CM3>3.0.CO;2-H . PMID 9605969 .
^ Dixit R, Cyr RJ (2002). "ความสัมพันธ์เชิงพื้นที่และเวลาของการแตกตัวของเยื่อหุ้มนิวเคลียสและการหายไปของแถบก่อนระยะโปรเฟสในเซลล์ยาสูบที่เพาะเลี้ยง" Protoplasma . 219 ( 1– 2): 116– 121. doi : 10.1007/s007090200012 . PMID 11926062 . S2CID 7708417 .

บรรณานุกรม

PH Raven, RF Evert, SE Eichhorn (2005): ชีววิทยาของพืชฉบับที่ 7 สำนักพิมพ์ WH Freeman and Company นิวยอร์กISBN 0-7167-1007-2

[Dhonukshe-1] Dhonukshe, P, Mathur, J, Hülskamp, M, Gadella, TWJ (2005). "ปลายบวกของไมโครทิวบูลเผยให้เห็นความเชื่อมโยงที่สำคัญระหว่างการโพลาไรเซชันภายในเซลล์และการปรับเปลี่ยนเฉพาะที่ของเอนโดไซโทซิสในระหว่างการสร้างระนาบการแบ่งเซลล์ในเซลล์พืช" . BMC Biology . 3 : 11. doi : 10.1186/1741-7007-3-11 . PMC 1087477 . PMID 15831100 .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list ( link )

[Otegui-2] Otegui M, Staehelin LA (2000). "การแบ่งไซโตพลาสมในพืชดอก: มากกว่าหนึ่งวิธีในการแบ่งเซลล์" Current Opinion in Plant Biology . 3 (6): 493– 502. Bibcode : 2000COPB....3..493O . doi : 10.1016/S1369-5266(00)00119-9 . PMID 11074381 .

[Hoshino-3] Hoshino H, Yoneda A, Kumagai F, Hasezawa S (2003). "บทบาทของโซนที่ขาดแอคตินและแถบก่อนระยะโปรเฟสในการกำหนดตำแหน่งการแบ่งเซลล์ของพืชชั้นสูง เซลล์ยาสูบ BY-2 ที่แสดงออก GFP-tubulin" Protoplasma . 222 ( 3– 4): 157– 165. Bibcode : 2003Prpls.222..157H . doi : 10.1007/s00709-003-0012-8 . PMID 14714204 . S2CID 23455621 .

[Smirnova-4] Smirnova EA, Bajer AS (1998). "ระยะเริ่มต้นของการสร้างแกนหมุนและความเป็นอิสระของวงจรโครโมโซมและไมโครทูบูลใน เอนโดสเปิร์ม ของ Haemantus " Cell Motil. Cytoskeleton . 40 (1): 22– 37. doi : 10.1002/(SICI)1097-0169(1998)40:1<22::AID-CM3>3.0.CO;2-H . PMID 9605969 .

[Dixit-5] Dixit R, Cyr RJ (2002). "ความสัมพันธ์เชิงพื้นที่และเวลาของการแตกตัวของเยื่อหุ้มนิวเคลียสและการหายไปของแถบก่อนระยะโปรเฟสในเซลล์ยาสูบที่เพาะเลี้ยง" Protoplasma . 219 ( 1– 2): 116– 121. doi : 10.1007/s007090200012 . PMID 11926062 . S2CID 7708417 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]