A részlege prokarióta sejtek
A prokarióta sejtosztódást - a kialakulását utódsejtek a szülő prokarióta. A legfontosabb események a sejtciklus a prokariótákban és eukariótákban, azok a DNS-replikáció és a sejtosztódás. Hallmark prokarióta sejtosztódás replikálódik DNS közvetlenül részt vesz a hasadási folyamat [1]. A legtöbb esetben a prokarióta sejtek osztódnak, így két egyforma méretű leánysejtekhez, azonban ez a folyamat néha bináris hasadási. Mivel a legtöbb prokarióta sejtek sejtfallal. kíséretében kialakulása egy bináris felosztás septum - a partíció közötti utódsejtek, amelyek aztán rétegzett közepén. Eljárás prokarióta sejtosztódás vizsgáltuk részletesen például Escherichia coli [2].
A szétválás a Gram-negatív baktériumok
Disclosure elosztjuk mechanizmus Gram megkönnyítette a tanulmány a mutáns E. coli törzsek. ahol ez a mechanizmus megbomlik. Ennek eredményeként a mutációk. befolyásoló géneket. részt vesz a sejtosztódásban, ezek fenotípusok lehet előállítani:
- szálak - hosszú sejteket, amelyek akkor képződnek, amikor a szeptum az egyik vagy másik ok miatt nem képződik. A szálak több típusa van:
- amely nagyszámú nukleoidok. egyenletesen elosztva hossza mentén a sejtbe. Az ilyen törzsek, a DNS-t a szegregáció történik általában, de ennek ellenére a septum nem képződik; nevezik őket Ft - (az angol filamentációt hőmérséklet-érzékeny.) [3];
- nukleoid, amely csak a közepén a cellában. Ebben az esetben, az oka a kialakulásának szálak olyan rendellenességek, a DNS-szintézis. törzsek úgynevezett rendre DNA - [4];
- tartalmazó számos nukleoidok közepes sejt. Ezt követően közelebb a végei az ilyen sejtek képezhető septum és ezáltal kialakítsuk a nem-nukleáris sejteket (lásd. Alább). Ezek az események a zavarok következtében a mechanizmus DNS szegregáció megfelelő törzsek gyakran nevezik Par - (az angol partíció.) [4];
- minicellákkal - kis, megfosztva a sejt DNS-t. Minicellákkal képződnek, amikor rendre az a nagyobbik dugó vagy ő van rossz helyen. Törzsek ilyen rendellenességek nevezett Min - (az angol miniatűr.) [5];
- a nukleáris-szabad sejteket - a normál méretű sejtek, mentes a DNS-t. Mint fentebb említettük, a nem-nukleáris sejteket úgy állitunk elemi szál típusú Par -. Ugyanakkor, bizonyos mutációk, például Muk - (Jap a mukaku -. Anuclear) egy sejtpopuláció csak akkor mutatható anuclear hiányában sejtek elemi szálak. Mindazonáltal, ez a fenotípus is társulnak károsodott DNS szegregáció [6].
A molekuláris mechanizmusa hasadási
Formázás bevonásával hornyolólépés Z-gyűrűt
Központi szerepet Gram-negatív baktériumok a sejtosztódás játszik septum gyűrű - gyűrű alakú organellum, nagyjából a közepén sejtek és képes zsugorodni, amely egy szűkület között a két új leánysejt. Érett septum gyűrű komplex egy protein komplex, amely több mint egy tucat különböző fehérjéket. Tíz közülük (FtsA, B, I, K, L, N, Q, W, Z és ZipA) feltétlenül szükségesek a kialakulását a septum, és zavar munkájukban képződéséhez vezet Az izzószál-típusú Ft - [2]. A fennmaradó összetevők nem feltétlenül szükséges, funkciói lehetnek átfedések. A formáció a szeptális gyűrű zajlik több szakaszban, az új fehérjék csatlakozott egyesével ebben a sorrendben: FtsZ → FtsA / ZipA → FtsK → FtsQ → FtsL / FtsB → FtsW → FtsI → FtsN [7].
Fehérjék, amelyek a septum gyűrű mellett a FtsZ, osztható több osztálya funkciók:
- moduláló szálegyüttest FtsZ (FtsA, ZipA, ZapA, ZapB);
- kötési Z-gyűrű membrán (FtsA, ZipA);
- koordináló a kialakulását a septum DNS szegregáció (FtsK);
- szintetizáló (moduláló) peptidoglikán (FtsI, FtsW);
- hidrolízisével peptidoglycan különbségek leánysejtekhez (AMIC, ENVC).
Azonban, számos fehérje septum gyűrű pontos funkciója még ismeretlen [8].
Képződése Z-gyűrűk
Éretlen formáját a septum gyűrű az úgynevezett Z-gyűrű nevében FtsZ fehérje, amely fontos szerepet játszik a kialakulása. Azonban, érdemes megjegyezni, hogy gyakran a kifejezések szeptális gyűrű és Z-gyűrűk szinonimaként használjuk, így minden esetben meg kell határozni, különösen [2]. FtsZ protein hajlamos a hosszú szálas szerkezet. Miután elosztjuk FtsZ formák mellett a belső membrán spirál csavart tengelye mentén a sejtbe. Ez spirál folyamatosan változik a helyzetben gyorsan és ingadozik az egyik pólustól a többi sejt [9] [10]. Ideje körül befejezésének DNS replikáció spirál FtsZ összeomlik, ami egy Z-gyűrű a közepén a sejt [11]. Minden okunk megvan a feltételezni, hogy a Z-gyűrű valójában szintén egy rövid tömör spirális. [10]
Fehérje FtsZ - tubulin prokarióta homológ egy hasonló térszerkezetű [1]. Ez arra utal, hogy az egyesület a FtsZ a Z-gyűrű emlékeztetni a mikrotubulusok eukarióták. FtsZ, mint tubulin van GTPáz aktivitását. GTP hidrolízisét biztosít FtsZ polimerizációjában lineáris protofilamentumok. Z-gyűrű - dinamikus struktúra: FtsZ alkotó molekulák a gyűrű folyamatosan helyébe molekulák a citoplazmatikus medence [12] [13].
FtsZ önmagában nincs affinitása a membrán számára. amely egy gyűrűs szerkezetet protofilamentumok, rögzítésük a belső membrán és stabilizálása Z-gyűrűk biztosítják FtsA fehérjék és ZipA, amelyek kölcsönhatásba lépnek FtsZ közvetlenül és függetlenül. ZipA - integráns belső membrán fehérje, FtsA - citoplazmikus protein, amely azonban kötődhet a membránhoz miatt egy adott aminosav-szekvenciát a C-terminális. ZipA, láthatóan, a jellemző csak gamma-Proteobacteria. míg FtsA sokoldalúbb [2]. Z-gyűrű E. coliban lehet távollétében kialakíthatók egy ilyen fehérjék, de nem a két egyszerre, amely jelzi, hogy az egymást átfedő funkciók [14] [15].
Két több fehérjét - ZapA és ZapB - tartalmazza a Z-gyűrűk egy korai szakaszban, de jelenlétük nem feltétlenül szükséges a képződéséért [2] [7] [16]. Zapa - sokoldalú többféle prokarióta fehérje, de ZapB, minden valószínűség szerint csak a gamma-Proteobacteria. Zapa FtsZ kötődik közvetlenül és ZapB kapcsolódó ZapA. Érdekes, hogy a ZapB képez egy másik gyűrűs szerkezet található, amely távolabb van a membránnal, mint a Z-gyűrű. A funkció ezen fehérjék még nem teljesen megalapozott, de feltételezhető, hogy részt vesznek az átalakítás a FtsZ a hélix Z-gyűrű, és az azt követő stabilizálása Z-gyűrűk [7].
Érlelés septum gyűrű
Z-gyűrű létezik a leírt formában a 14-21 perc (attól függően, hogy a hasadási arány), és csak ezután vannak erősítve az egészet más kulcsfontosságú fehérjék, mivel FtsQ [17]. Hány órakor csatlakozott FtsK, még pontosan nem meghatározott. A maradék fehérjék szerepelnek a septum gyűrű szinte egyszerre 1-3 percig. Addig a pillanatig, hogy kezd összegyűlni septum gyűrű, Z-gyűrű serkenti a peptidoglycan a sejt közepébe úgy, hogy a sejt elkezd meghosszabbítsák. A molekuláris mechanizmusa ezt a folyamatot, azonban még mindig nem a [2] [17].
Az egyik az utóbbi a szeptális gyűrűn a felelős proteineket peptidoglükán szintézisét poláros (FtsW, FtsI), és fehérjék, amelyek részleges hidrolízisével peptidoglikán egy határ két sejtek (amia, B, C, ENVC, NlpD) [2].
kialakulását a szűkület
Az utolsó szakaszban a Division prokarióta sejtek kialakulását a szűkület és a végső elválasztás a két új sejtek. hornyolólépés kialakulása hatással van az összes sejtfal komponensek (membrán belső rétegének a peptidoglikán és külső membrán). Okunk van feltételezni, hogy a belső membrán betüremkedése megfelel Z-gyűrű, de pontosan hogyan továbbítja a feszültség a membrán, még nem ismert. Ezzel párhuzamosan folyamatban enzimeket septum gyűrűk szintetizáltunk (vagy módosított speciálisan már létező) peptidoglikán Septum [2] [17]. Miután a kialakulását a septum, működik a peptidoglikangidrolazy, hogy a jövőbeli sejtek egymástól elválasztva. A folyamat a elosztjuk a betüremkedése és izolálására külső sejtfala.