Звезда — это клеточная структура в форме звезды , состоящая из центросомы и связанных с ней микротрубочек на ранних стадиях митоза в животной клетке. [1] : 221 Астры не образуются во время митоза у растений . Астральные лучи, состоящие из микротрубочек , исходят из центросферы и выглядят как облако. Астральные лучи — это один из вариантов микротрубочек, которые выходят из центросомы; другие включают кинетохорные микротрубочки и полярные микротрубочки.
Во время митоза существует пять стадий деления клетки: профаза , прометафаза , метафаза , анафаза и телофаза . Во время профазы две покрытые звездами центросомы мигрируют к противоположным сторонам ядра, готовясь к формированию митотического веретена. Во время прометафазы происходит фрагментация ядерной оболочки и формирование митотических веретен. Во время метафазы микротрубочки кинетохора, отходящие от каждой центросомы, соединяются с центромерами хромосом. Затем, во время анафазы, микротрубочки кинетохора разделяют сестринские хроматиды на отдельные хромосомы и тянут их к центросомам, расположенным на противоположных концах клетки. Это позволяет клетке правильно делиться, причем каждая дочерняя клетка содержит полные копии хромосом. В некоторых клетках ориентация звезд определяет плоскость деления, в которой клетка будет делиться. [2]
Астральные микротрубочки — это субпопуляция микротрубочек , которые существуют только во время и непосредственно перед митозом . Они определяются как любые микротрубочки, происходящие из центросомы , которые не соединяются с кинетохором . [3] Астральные микротрубочки развиваются в актиновом скелете и взаимодействуют с клеточным кортексом, помогая в ориентации веретена. Они организованы в радиальные массивы вокруг центросом. Скорость оборота этой популяции микротрубочек выше, чем у любой другой популяции.
Роль астральных микротрубочек поддерживается динеинами , специфичными для этой роли. Эти динеины имеют свои легкие цепи (статическую часть), прикрепленные к клеточной мембране, и свои глобулярные части (динамические части), прикрепленные к микротрубочкам. Глобулярные цепи пытаются двигаться к центросоме, но поскольку они связаны с клеточной мембраной, это приводит к подтягиванию центросом к мембране, тем самым способствуя цитокинезу .
Астральные микротрубочки не требуются для прогрессирования митоза, но они необходимы для обеспечения точности процесса. Функцию астральных микротрубочек можно в целом рассматривать как определение геометрии клетки. Они абсолютно необходимы для правильного позиционирования и ориентации аппарата митотического веретена и, таким образом, участвуют в определении места деления клетки на основе геометрии и полярности клеток.
Поддержание астральных микротрубочек зависит от целостности центросом. Оно также зависит от нескольких белков, связанных с микротрубочками, таких как EB1 и аденоматозный полипоз кишечной палочки (APC).
Рост микротрубочек
Астры растут посредством зародышеобразования и полимеризации. На отрицательных концах астр центросомы будут зародышеобразовывать (образовывать ядро) и прикрепляться к микротрубочкам. На положительном конце произойдет полимеризация астры. Кортикальный динеин, двигательный белок, перемещается по микротрубочкам клетки и играет ключевую роль в росте и ингибировании микротрубочек астры. Динеин, прикрепленный к барьеру, может ингибировать и запускать рост.