Cell division: Time to bud off

Là bước cuối cùng trong sự phân chia tế bào, quá trình bào phân xảy ra khi 2 tế bào con chính thức tách rời nhau. Phương thức phối hợp giữa quá trình bào phân với bước trước nó là hậu kỳ, trong giai đoạn nhiễm sắc thể (NST) phân ly, vẫn chưa đượcbiết rõ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cell division: Time to bud off Cell division: Time to bud offLà bước cuối cùng trong sự phânchia tế bào, quá trình bào phânxảy ra khi 2 tế bào con chínhthức tách rời nhau. Phương thứcphối hợp giữa quá trình bàophân với bước trước nó là hậukỳ, trong giai đoạn nhiễm sắc thể(NST) phân ly, vẫn chưa đượcbiết rõ. Theo báo cáo trên tạp chíCell, Barral và cộng sự đã pháthiện ra một con đường truyền tínhiệu – gọi là NoCut- làm nhiệmvụ cản trở sự hoàn tất bào phânbằng cách ngăn sự tách rời hai tếbào khi nghiên cứu tế bào nấmmen đang mọc chồi có sai hỏng ởmặt phẳng xích đạo của thoi vôsắc.Như ta đã biết sự phân chia củaNST được hỗ trợ bởi mặt phẳngxích đạo, nơi chứa rất nhiều chấtgồm cả protein bó vi ống, Ase1. Ởtế bào động vật, sự sai hỏng củamặt phẳng xích đạo dẫn đến quátrình bào phân thất bại. Để kiểm trasự cần thiết của mặt phẳng xích đạotrong quá trình bào phân ở tế bàonấm men đang mọc chồi, Barral sosánh sự phân chia của tế bào dạnghoang dại và tế bào ase1delta ( tếbào mất hoạt tính gen ase1). Thínghiệm cho thấy phần lớn tế bàođột biến có trải qua quá trình thắtmàng sinh chất nhưng chúng khôngthể tách rời nhau. Các tế bào nàydính thành một chuỗi dài. Đột biếnở một số thành phần khác của thoivô sắc, như protein tâm độngNdc10 và Ndc 80 (đóng vai tròquan trọng trong sự ổn định củathoi vô sắc), cũng làm mất khảnăng bào phân của tế bào. Nhữngkhám phá trên cho thấy rằng mặtphẳng xích đạo cần thiết cho quátrình tách rời của tế bào.Tác giả đặt giả thuyết rằng nếu quátrình tách rời bị ức chế để đáp ứnglại với mặt phẳng xích đạo bịkhiếm khuyết, thì các tế bào thiếuchất ức chế có thể tách rời thậm chíkhi không có mặt phẳng xích đạo.Barral tiến hành kiểm tra xem sựbất hoạt của protein mặt phẳng xíchđạo Aurora kinase Ipl1 (sự bất hoạtcủa riêng protein Aurora kinaseIpl1 không ảnh hưởng đến sự bàophân) có thể tái lập lại quá trìnhphân bào trên tế bào khiếm khuyếtmặt phẳng xích đạo. Kết quả thínghiệm diễn ra đúng như dự đoán,cho thấy rằng một mặt phẳng xíchđạo hoàn chỉnh không hoàn toàncần thiết cho quá trình bào phân vàmặt phẳng xích đạo bị khiếmkhuyết gây ra sự ức chế quá trìnhtách tế bào phụ thuộc vào Ipl1.Vì Ipl1 chưa bao giờ được pháthiện tại nút thắt, tác giả cho rằngIpl1 ức chế sự tách rời thông quacác protein luân chuyển giữa nhânvà nút thắt, giống như trong trườnghợp của Boi1 và Boi2, các proteincùng họ với anillin. Dòng tế bàovới ba đột biến tại ndc10-1 boi1 vàboi2 có khả năng phân tách bìnhthường mặc dù mặt phẳng xích đạobị khiếm khuyết, điều này cho thấyrằng tương tự như Ipl1, Boi1 vàBoi2 có vai trò trong sự ức chếphân tách. Ở tế bào đột biến genipl1, Boi1 và Boi2 vẫn nằm trongnhân trong suốt chu kỳ tế bào vàmất khả năng di chuyển đến nútthắt trong hậu kỳ của phân bào.Điều này cho thấy Ipl1 cần thiếtcho khả năng di chuyển của Boi1và Boi2, các tác nhân hoạt độngtheo sau Ipl1.Để xem xét vai trò sinh lý của Boi1và Boi2 trong bào phân, Barral vàcộng sự phân tích diễn tiến của quátrình bào phân ở tế bào dạng hoangdại và dạng đột biến hai gen boi1và boi2. Khoảng thời gian từ lúcthắt màng tế bào đến lúc tách rờigiảm đáng kể ở dạng đột biến képso với dạng hoang dại. Trong tếbào ase1delta với mặt phẳng xíchđạo khiếm khuyết, khoảng thờigian này kéo dài hơn so với dạnghoang dại. Sự kéo dài này phụthuộc vào Boi1 và Boi2, bởi tế bàovừa không có Ase1 vừa có khiếmkhuyết ở Boi1 và Boi2 hoàn thànhquá trình bào phân với động họctương tự như tế bào bình thường.Phân tích trên gợi ý rằng Boi1 vàBoi2 kiểm soát thời gian tách rờitrong các tế bào bình thường và trìhoãn sự tách rời tế bào để đáp ứnglại với những khiếm khuyết củamặt phẳng xích đạo.Như vậy, các tác giả đã xác địnhđược phương thức truyền tín hiệu,hoạt động như một cơ chế kiểm tra,có vai trò ức chế bào phân nhằmđáp ứng lại những khiếm khuyết ởgiai đoạn tiền hậu kỳ. Câu hỏi đặtra là tại sao phải cần một cơ chếkiểm tra như trên? Nhóm làm việccủa Barral cho thấy rằng sự ức chếphân tách tế bào khi mặt phẳngxích đạo bị khiếm khuyết giúp ngănchặn các NST bị gãy trong quátrình bào phân và vì thế chúng cóvai trò đặc biệt quan trọng trongviệc duy trì sự vẹn toàn của bộgene.Bài gốc:1. Norden, C. et al. The NoCutpathway links completion ofcytokinesis to spindle midzonefunction to prevent chromosomebreakage. Cell 125, 85–98 (2006)Ghi chú:- Cytokinesis (n): sự bào phân, nóivề sự phân chia tế bào chất sau khiđã phân chia nhân (nhân phân –karyokinesis)- Cyto- (pre.): (Greek) tế bào,khoảng trống (used primarily in theextended sense of animal or plantcell [because cells were originallythought to be hollow])- Karyo- (pre.): (Greek) nhân- Kinesis (suf.): di chuyển, động- Cell division (n): sự phân bào,bao gồm nguyên quá trình gồm cáckì trung gian, trước, giữa, sau vàcuối.- Signalling pathway: con đườngtín hiệu ...