Drezden Texnologiya Universiteti tərəfindən

Stephanie Baum tərəfindən redaktə edilib , Robert Egan tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Hüceyrə sərhədini və içəri girən şırımı işarələyən struktur zülal aktin ilə işarələnmiş, ilk hüceyrə bölünmə dövrü ərzində zebrafiş embrionu. Şəkildə tünd narıncıdan (daxil olmamışdan əvvəl) daha parlaq narıncıya və nəhayət, ağa doğru zaman kəsiyi göstərilir. Müəllif: Alison Kickuth, Brugués Lab

Hüceyrə bölünməsi Yer üzündəki bütün həyat üçün vacib bir prosesdir, lakin hüceyrələrin erkən embrional inkişaf zamanı necə bölündüyü dəqiq mexanizmlər, xüsusən də yumurta qoyan növlər üçün hələ də aydın deyil.

Drezden Texnologiya Universitetinin Mükəmməllik Klasterinin Həyat Fizikası (PoL) Brugues qrupunun alimləri, ənənəvi olaraq bu proses üçün vacib hesab edilən tam bir yığılma halqası əmələ gətirmədən erkən embrional hüceyrələrin necə bölünə biləcəyini izah edən yeni bir mexanizm ortaya qoydular.

“Nature” jurnalında dərc olunan tapıntılar, hüceyrə bölünməsi ilə bağlı uzun müddətdir mövcud olan dərslik baxışını şübhə altına alır və sitoskelet hissələrinin və hüceyrə daxili hissəsinin (və ya sitoplazmanın) material xüsusiyyətlərinin “xırtıldayan” mexanizm vasitəsilə bölünməni necə idarə etmək üçün əməkdaşlıq etdiyini ortaya qoyur.

Əksər növlərdə hüceyrələr hüceyrə ekvatorunda aktin adlanan struktur zülaldan yığılan halqa əmələ gətirərək bölünür. Bu halqa kisə ipi kimi sıxılır və hüceyrənin içindəkiləri sıxaraq iki yeni hüceyrə əmələ gətirir. Hüceyrə bölünməsinin kisə ipi modeli bir çox orqanizmdə müşahidə olunsa da, köpəkbalığı, ördəkayaqlılar, quşlar və sürünənlər kimi çox böyük embrion hüceyrələri olan növlər üçün bu belə deyil. Bu hallarda, hüceyrənin böyük ölçüsü və böyük sarı kisəsi səbəbindən aktin halqası tam bağlana bilmir. Bu orqanizmlərdə hüceyrə bölünməsinin necə baş verdiyi indiyə qədər sahədə açıq bir sual olaraq qalırdı.Oyna

00:00

00:11SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaQıcqırma zolağının əmələ gəlməsi. Müəllif: Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-09915-x

“Embrion hüceyrədə bu qədər böyük bir sarılıq olduqda, həndəsi bir məhdudiyyət var. Boş ucları olan bir yığılma zolağı necə sabit qalır və bu nəhəng hüceyrələri bölmək üçün kifayət qədər güc yaradır?”, – deyə tədqiqatın aparıcı müəllifi və Brugués qrupundan bu yaxınlarda məzun olan doktorantura tələbəsi Alison Kikut soruşdu.

Onların təcrübələri bu suala cavab tapdı.

Alimlər sürətlə bölünən və erkən inkişaf dövründə böyük, sarısı ilə dolu hüceyrələrə sahib olmaq xüsusiyyətinə malik olan zebra balığı embrionlarını araşdırdılar. Kikut aktin zolağını lazerlə dəqiq kəsərək zolağın kəsilməsinə baxmayaraq içəri girməyə davam etdiyini müşahidə etdi və bu da lövbər nöqtələrinin uclarda deyil, zolaq boyunca paylandığını göstərir.

Bundan əlavə, sitoskeletonun digər vacib bir hissəsi olan mikrotübüllərin lazer kəsiklərinə cavab olaraq əyilmiş və yayıldığı və daralma zamanı zolağın sabitləşməsində mühüm rol oynadığı görünürdü. Bu prosesdə mikrotübüllərin rolunu aydınlaşdırmaq üçün müəlliflər onları iki ayrı təcrübədə pozdular: kimyəvi olaraq depolimerləşməni induksiya etməklə (yeni mikrotübüllərin əmələ gəlməsinin qarşısını effektiv şəkildə almaqla) və mikroskopik yağ damcısı şəklində maneə istifadə edərək onları fiziki olaraq pozmaqla.

Mikrotübüllər olmadan aktin zolağı dağıldı və bu da mikrotübüllərin zolağı yerində saxlamaq və onun əmələ gəlməsi zamanı həm mexaniki dəstək, həm də siqnal vermək üçün vacib olduğunu sübut etdi.

Sitoskeletin dəyişmələrinin hüceyrə dövrləri irəlilədikcə digər növlərdə də baş verdiyi məlumdur. Əhəmiyyətli olan odur ki, hüceyrə dövrü fərqli fəaliyyət fazalarına bölünür; DNT-nin bölündüyü mitotik faza (M-faza) və tipik bir hüceyrənin böyüdüyü və DNT-sini təkrarladığı interfaza. DNT bölündükdən sonra, aster adlanan mikrotübüllərdən ibarət böyük strukturlar bütün sitoplazmanı əhatə etmək üçün böyüyür. Bu asterlər, gələcək parçalanma müstəvisini qeyd edən aktin zolağının harada əmələ gələcəyini və büzülməyə başlayacağını müəyyən etmək üçün interfaza zamanı vacibdir.Oyna

00:00

00:18SəssizParametrlərPIPTam ekrana daxil olun

OynaYığıcı bantlı lazer ablasiyasından sonra mikrotübül boşalması. Kredit: Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-09915-x

Mikrotübüllərin müxtəlif hüceyrə kontekstlərində sitoplazmanı sərtləşdirdiyi məlum olduğundan, müəlliflər asterlərin aktin zolağını bərkitməyə kömək etmək üçün sərtləşməyə töhfə verib-verməyəcəyini araşdırmağa çalışdılar. Tədqiqat üçün komanda maqnit muncuqlarından istifadə etdi və onların maqnit qüvvələri altında yerdəyişməsini müşahidə etdi. Bu təcrübələr alimlərə hüceyrə dövrü mərhələlərində sitoplazma sərtliyindəki dəyişiklikləri ölçməyə imkan verdi.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Onlar sitoplazmanın interfaza zamanı daha sərtləşdiyini və aktin zolağını sabitləşdirmək üçün bir iskele rolunu oynadığını aşkar etdilər. Öz növbəsində, o, M-faza zamanı daha maye hala gəlir və bu da zolağın gələcək iki hüceyrə arasında nüfuz etməsinə imkan verir. Sərtləşmə və mayeləşmədəki bu dinamik dəyişikliklər bölünmə prosesində əsas rol oynayır.

Yalnız bir sual qaldı: Sitoplazmanın daha mayeyəbənzər olmasına baxmayaraq, zolaq M-fazası boyunca necə sabit qaldı?

Komanda, zamanla aktin zolağının uclarını görüntüləməklə, zolağın M-fazasında büzülmə zamanı qeyri-sabit olmasına baxmayaraq, tam çökmədiyini müşahidə etdi. Bunun əvəzinə, bu geri çəkilmə bu erkən mərhələlərdə sürətli hüceyrə dövrləri səbəbindən “xilas olur”. Növbəti interfazada, asterlərin yenidən görünməsi səbəbindən sitoplazma yenidən sərtləşdikdə, zolaq yenidən sabitləşir. Daha sonra, aktin zolağı növbəti maye fazasında içəri girməyə davam edir.

M-fazası ərzindəki bu qeyri-sabitlik dövrləri və interfazası ərzindəki sabitləşmə bölünmə tamamlanana qədər bir neçə hüceyrə dövrü ərzində təkrarlanır. Bu alternativ model mexaniki cırtdan kimi hərəkət edir və tam formalaşmış yığılma halqasına ehtiyac olmadan hüceyrə bölünməsini təmin edir. Bu halda bölünmə sitoplazmanın alternativ material xüsusiyyətləri vasitəsilə mümkündür və yalnız bir deyil, birdən çox hüceyrə dövrü ərzində baş verir.

Tədqiqatın müvafiq müəllifi Yan Bruqes vurğulayıb ki, “Temperator ratçet mexanizmi sitokinezin necə işlədiyinə dair baxışımızı kökündən dəyişdirir. Bu tapıntı ənənəvi hüceyrə bölünməsi üçün çox böyük olan və sürətli hüceyrə dövrlərinə malik hüceyrələrdə erkən hüceyrə bölünməsi üçün effektiv bir həll yolu təmin edib.

Kikut bu tapıntı ilə bağlı izah etdi: “Zebrafişlər maraqlı bir haldır, çünki onların embrion hüceyrələrindəki sitoplazmatik bölünmə təbiətcə qeyri-sabitdir. Bu qeyri-sabitliyi aradan qaldırmaq üçün hüceyrələri sürətlə bölünür və bölünmə tamamlanana qədər sabitlik və mayeləşmə arasında növbələşərək bir neçə hüceyrə dövrü ərzində zolağın daxil olmasına imkan verir”.

Bu kəşf böyük embrion hüceyrələrində hüceyrə bölünməsini anlamaq üçün yeni bir paradiqma təmsil edir və sarısı ilə zəngin embrionları olan növlərə geniş tətbiq oluna bilər. Bundan əlavə, bu tədqiqat sitoplazmadakı material xüsusiyyətlərinin zaman nəzarətini hüceyrə proseslərinə mühüm töhfə verən bir rol kimi vurğulayır və bu rol gələcək tədqiqatlarda genişləndirilə bilər. Bu mexanizmlərin başa düşülməsi müxtəlif növlərdə inkişafı öyrənmək üçün yeni perspektivlər açacaq.

Daha çox məlumat: Alison Kickuth və digərləri, Mexaniki ratçet birtərəfli sitokinezi idarə edir, Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-025-09915-x

Jurnal məlumatı: Təbiət 

Drezden Texnologiya Universiteti tərəfindən təmin edilir