纺锤体是如何形成的(1)
纺锤体是动植物细胞分裂期形成的与染色体正常分离直接相关的分裂器,纺锤体的装配在有丝分裂的前期完成。动物细胞纺锤体由星体微管、极间微管、动粒微管及其结合蛋白构成,因含有星体微管故称有星纺锤体。无中心体的动物细胞和植物细胞也能形成纺锤体,因不含有星体微管而称之为无星纺锤体。微管是由α、β微管蛋白异源二聚体及少量微管结合蛋白聚合而成的亚稳定动态结构。动物细胞的中心体由一对相互垂直的圆筒状中心粒及中心体基质构成。它是纺锤体微管向外生长的**,又称微管组织中心。在有丝分裂前间期的S期初期,中心体开始复制倍增,在G2期结束时完成。在细胞分裂期前期,间期复制倍增的两个中心体分离,每一个中心体形成放射状排列的微管,称为星体,每个中心体是它自身星体的**。在有丝分裂细胞周期的分裂期,微管通过持续增加和丢失组成微管的微管蛋白亚基来实现微管的聚合和解聚,微管始终处于生长和缩短的更替中。在分裂前期,纺锤体微管由游离的微管蛋白组装而成,介导染色体的运动;分裂末期,纺锤体微管解聚,又组装形成细胞质微管网络。纺锤体微管包括动粒微管、极间微管和星体微管. 纺锤体在细胞分裂后期通过收缩力推动染色体分离。哺乳动物纺锤体胚胎植入
纺锤体功能分解
在细胞分裂中,其主要作用有两个部分。其一为排列与分裂染色体。纺锤体的完整性决定了染色体分裂的正确性。纺锤体的正常生成是染色体排列的必要条件。纺锤体生成完毕后一般会有5-20分钟的延迟,以供细胞调整着丝点上微管束的极性,以及决定是否所有的着丝点都附着正确。此后细胞进入分裂后期,染色体分裂为两组数目相等的姐妹染色单体。同样,纺锤体的完整性决定这个分裂过程在时间和空间上的准确性。
纺锤体另一功能为决定胞质分裂的分裂面。染色体分裂的同时,纺锤体中的一部分微管不随染色体分裂到两极,而停弛在纺锤体**, 形成纺锤**体(central spindle)。在纺锤中体的**为两组极性相反的微管交叠的区域,称为纺锤**区(spindle midzone).此**区就是接下来的胞质分裂面。胞质分裂开始于分裂后期的较晚期。胞质分裂一般结束于分裂末期后1-2小时,此期间两个子细胞由中心颗粒体(midbody)连接。 一般认为纺锤体的分解发生在细胞分裂末期。 深圳辅助生殖纺锤体厂家显微镜下的纺锤体,如同精密的分子机器,引导染色体分离。
纺锤体生成
在含中心体的细胞中,纺锤体的生成开始于细胞分裂前初期 - 即在细胞核膜分解(Nuclear Envelope Breakdown, NEB)之前。初期的结构为两个**的以中心体为核的星状体(asters)。当细胞核膜分解后,染色体和星状体发生一系列复杂的互动反应。**终结果为所有的染色体在纺锤体的**(赤道板,)排列整齐,每两条染色体有一个着丝点,每一个着丝点被一束极性相同的微管(通常称为纺锤丝)附着。此时细胞处于分裂中期,纺锤体生成完毕。实验证明,中心体在这个过程中的作用不是必需的。动物细胞在中心体被激光捣毁后仍旧能够筑构纺锤体,但其位置通常不在细胞的大致几何中心,其后的胞质分裂也会受严重影响。纺锤体 [1]
在不含中心体的细胞中,纺锤体的生成是由染色体本身主导的。此过程由一小分子量的GTP连接蛋白(Ran GTPase)控制。细胞核分解后,纺锤丝由染色体周围生成。其后这些纺锤丝会在动力分子与为微管动力的合作影响下自动排列为极性相反大致数目相同的两组。每组的极性相对于一组着丝点。同时在微管远端的动力蛋白 dynein 会将这些微管束集中到一点,形成纺锤极区(Spindle Polar Zone)。与此同时,染色体会自动在赤道板排列整齐。纺锤体生成完毕。
什么是纺锤体?它有多重要?
纺锤体主要由微管蛋白组成,微管蛋白是一种含有α和β亚单位的异二聚体。纺锤体不是一成不变的,常常处于组装和去组装的动态变化过程中,一般在细胞分裂的中、后期,纺锤体结构较为典型。纺锤体主要有两个作用:其一,排列与分配染色体;其二,决定细胞胞质分裂的分裂面。纺锤体的完整性决定了染色体分裂过程在时间和空间上的准确性。纺锤体就像一位聪明的大力士的双手,在细胞分裂过程中,能精细的将等位染色体平均拉向细胞的两极,确保分裂后的2个子细胞中的染色体数目相等。但是,如果这个大力士多了一只或几只手,染色体的分配将紊乱,导致非整倍体。纺锤体损伤的增加多见于高龄妇女,或接触某些化学物质的卵母细胞。
在细胞分裂过程中,纺锤体对卵母细胞染色体的平衡、运动、分配、和极体的排出非常关键。卵母细胞成熟过程中的两次减数分裂形成两次纺锤体,卵母细胞受精、雌雄原核融合后又会形成有丝分裂纺锤体。 在有丝分裂中,纺锤体形成并维持着染色体的稳定性。
无需染色纺锤体观察技术能够实时监测冷冻过程中纺锤体的形态变化,从而准确评估冷冻保存的效果。通过对比冷冻前后纺锤体的形态和稳定性,研究者可以优化冷冻保护剂的配方和浓度,以及改进冷冻程序,减少冷冻损伤,提高解冻后卵母细胞的存活率和发育潜能。解冻后的卵母细胞在无需染色的情况下,可以直接通过Polscope系统进行纺锤体观察。这一技术能够迅速评估解冻后卵母细胞的质量,包括纺锤体的形态、位置、稳定性等关键指标,为后续的受精和胚胎发育提供重要参考。纺锤体微管的稳定性受到细胞内外多种信号的调节。上海核移植纺锤体揭示卵母细胞关键结构
纺锤体的一端连接着染色体,另一端则锚定在细胞两极。哺乳动物纺锤体胚胎植入
对于因疾病、年龄或其他原因可能失去生育能力的女性来说,MI期纺锤体卵冷冻技术提供了一种有效的生育能力保存方式。通过冷冻保存MI期卵母细胞并在适当的时候进行解冻和受精操作,可以实现生育愿望的延续。在辅助生殖技术中,MI期纺锤体卵冷冻技术可以用于提高试管婴儿的成功率。通过选择质量优良的MI期卵母细胞进行冷冻保存并在需要时进行解冻和受精操作,可以筛选出更具发育潜能的胚胎进行移植。MI期纺锤体卵冷冻技术还可以与遗传病筛查技术相结合,通过检测卵母细胞中的遗传物质来筛选出健康的胚胎进行移植。这有助于降低遗传病在后代中的发病率,提高出生人口的质量。哺乳动物纺锤体胚胎植入
上海嵩皓科学仪器有限公司汇集了大量的优秀人才,集企业奇思,创经济奇迹,一群有梦想有朝气的团队不断在前进的道路上开创新天地,绘画新蓝图,在上海市等地区的仪器仪表中始终保持良好的信誉,信奉着“争取每一个客户不容易,失去每一个用户很简单”的理念,市场是企业的方向,质量是企业的生命,在公司有效方针的领导下,全体上下,团结一致,共同进退,**协力把各方面工作做得更好,努力开创工作的新局面,公司的新高度,未来上海嵩皓科学仪器供应和您一起奔向更美好的未来,即使现在有一点小小的成绩,也不足以骄傲,过去的种种都已成为昨日我们只有总结经验,才能继续上路,让我们一起点燃新的希望,放飞新的梦想!
减数分裂是生物体形成配子(精子和卵子)的过程,其特点是一次DNA复制后细胞连续分裂两次,...
【详情】纺锤体缺陷可以分为多种类型,包括但不限于:微管动力学异常:微管的聚合和解聚速率异常,导致...
【详情】纺锤体缺陷可以分为多种类型,包括但不限于:微管动力学异常:微管的聚合和解聚速率异常,导致...
【详情】双折射性纺锤体卵冷冻研究涉及生殖医学、细胞生物学、材料科学等多个领域。未来,通过加强不同学科之间的交...
【详情】神经退行性疾病是一类以神经元和神经胶质细胞功能障碍和死亡为主要特征的疾病,包括阿尔茨海默...
【详情】纺锤体 特殊细胞器 纺锤体(Spindle Apparatu...
【详情】纺锤体的完整性决定了染色体分裂的正确性。在有丝分裂前期,中心体被复制形成两个中心体,并逐渐分离,形成...
【详情】纺锤体缺陷可以分为多种类型,包括但不限于:微管动力学异常:微管的聚合和解聚速率异常,导致...
【详情】Oosight影像分析系统采用液晶偏光成像技术,无需对卵母细胞进行染色,即可实时、清晰、高对比度...
【详情】微管蛋白的突变和异常磷酸化是导致纺锤体功能障碍的主要原因之一。微管蛋白是构成微管的基本单...
【详情】光学相干断层成像是一种基于低相干光干涉原理的成像技术,具有高分辨率、非侵入性和实时成像等特点。在纺锤...
【详情】