Orientation of asymmetric stem cell division by the APC tumor suppressor and centrosome החלוקה האסימטרית של תאי גזע מכוונת על-ידי הצנטרוזום והגן APC Yamashita, Y.M., Jones, D.L. and Fuller, M.T. (2003). Science 301, 1547-1550 מציגה: ענת ירדן, במסגרת מועדון קריאה למורי ביולוגיה, המחלקה להוראת המדעים, מכון ויצמן למדע

חלוקה אסימטרית של תאי גזע מתוך המאמר: "שימוש בתאי גזע לריפוי-מעיין הנעורים או מקסם שווא?" מאת: הדה פלק, במדריך למורה לספר: "סוד ההתפתחות העוברית-קובץ מחקרים"

שאלת המפתח: מה גורם לתא אחד להישאר תא גזע ולתא השני להתמיין?

תאי הגזע במערכת הרבייה הזכרית של דרוזופילה תאי הגזע מצויים בצבר של כ-9 תאים סביב צבר של תאים סומטיים אשר אינם מתחלקים (hub) תאי הגזע מקבלים אותות מצבר התאים ב-hub המאפשר להם לחדש את עצמם כל העת ולשמור על זהותם כתאי גזע התאים המרוחקים מה-hub מקבלים פחות אותות מהתאים הצמודים אליו ישירות ומתמיינים לתאי זרע

המצויים בחלוקה-סיבי הכישור ניצבים למרכז . ב-100% מתאי הגזע באשךA-C המצויים בחלוקה-סיבי הכישור ניצבים למרכז (רק 2% מכלל תאי הגזע באשך של זבובים בוגרים) . D-F הצנטרוזום בשלב אינטרפאזה פונה למרכז. לאחר הכפלתו אחד הצנטרוזומים נודד לצד הנגדי. GFP-a-Tubulin ירוק: Ab to g-Tubulin אדום: Ab to a-spectrin כחול:

מסקנות מאיור 1 תאי הגזע המתחלקים באשך יוצרים כיווניות כך שתא אחד נשאר צמוד ל-hub והתא השני מתרחק מהנישה הכיווניות של סיבי הכישור מוגדרת כבר בשלב האינטרפאזה, היות וצנטרוזום בודד ממוקם תמיד בקצה התא הנמצא במגע עם ה-hub לאחר חלוקת הצנטרוזומים אחד הצנטרוזומים נודד לקצה השני של התא, בניגוד למצב המקובל בו שני הצנטרוזומים נודדים

תאי גזע באשכים של המוטנט cnn - סיבי כישור לא פונים למרכז - מספר תאי הגזע גדול יותר - תאי בת צמודים למרכז -תאי גזע בחלוקה מנותקים מהמרכז

ממצאים (איורים 1 ו-2): 1. יש כיווניות לסיבי הכישור בתאי הגזע המתחלקים באשך של דרוזופילה 2. אין הכיווניות לסיבי הכישור וישנה התרבות מוגזמת של תאי הגזע באשך של המוטנט cnn השערה: אזור מוגדר באשך בדרוזופילה מקנה כיווניות לתאי הגזע המתחלקים

קדהרין, ארמדילו ואי. פי. סי קדהרין, ארמדילו ואי.פי.סי. נמצאים בנקודת המגע בין תאי הגזע לתאים במרכז האשך בזבוב מוטנט לאי.פי.סי. אין כיווניות לסיבי הכישור

החלוקה האסימטרית של תאי גזע באשך בדרוזופילה מבוקרת על-ידי: גורמים חיצוניים לנישה בה מצויים תאי הגזע המגדירים את זהותם של התאים גורמים תאיים הפועלים על הצנטרוזום באמצעות אזורי המגע בין תאים המצויים במרכז גוש התאים לתאי הגזע המסודרים סביבם

שאלות פתוחות מה מבדיל בין שני הצנטרוזומים וגורם לאחד לנדוד ולשני להישאר במקומו? מה מונע מגע המתווך באמצעות קדהרין בין תאי הגזע לתאים אחרים המצויים בסביבתם פרט לתאי הhub-?

קצת הגדרות (מילון מונחים) Armadilo=drosophila b-catenin חלבון תוך-תאי הנקשר לקדהרין ולחלבונים תוך-תאיים אחרים cnn=centrosomine חלבון המצוי בצנטרוזום DE-Cadherin=Drsophila Epithelial cadherin חלבון המעוגן בקרום התא ומתווך מגעים בין תאים (cell-cell contacts) GCS=Germline Stem Cells תאי גזע במערכת הרבייה. צבר של כ-9 תאי גזע מצויים בזבוב בצבר סביב hub ומקבלים ממנו אותות. תאים המרוחקים מה-hub מקבלים פחות אותות Hub צבר תאים סומטיים בקצה העליון של האשך בזבוב. תאים אלה אינם מתחלקים והם מוקפים בכ-9 תאי גזע. הם יוצרים את הנישה ומפרישים אותות לתאי הגזע

עוד קצת הגדרות... צנטרוזום, צנטריול וצנטרומר – מה הקשר? צנטרוזום – אזור בפלסמת התא הממוקם קרוב לקרום הגרעין ומכיל צנטריול. משמש כ MTOC=MicruTubule Organizing Center צנטרומר – אזור בכרומוזום המקשר בין הכרומוזום לבין הכישור בעת חלוקת התא ואוחז כרומטידות אחיות זו לזו צנטריול – אברון המצוי בקרבת קרום הגרעין ועובר הכפלה לפני חלוקת התא. צורתו כגליל חלול המורכב מ-9 סטים של שלישיות של מיקרוטובולין המוחזקים יחדיו עם חלבונים נוספים