Hayvan ve Bitki Hücresinde Sitokinez

Mitoz bölünmenin sonunda meydana gelen sitoplazma bölünmesine sitokinez denir. Çekirdek bölünmesinin ardından sıklıkla sitoplazma bölünür ve bunun geç anafazda başlayıp telofaz sırasında tamamlanır. Ancak, bu durum her zaman geçerli değildir. Bazı alglerde ve mantarlarda mitoz geçirildikten sonra sitokinez olmaz ve sönositik (coenocytic) bitki cisimcikleri (pek çok çekirdek içeren, ancak az sayıda hücre bölünmesi içeren ya da hiç bölünme içermeyen cisimcikler) oluştururlar. Tohumlu bitkilerde ve belirli bazı vasküler bitkilerde üremenin belirli dönemlerinde bu durum düzenli olarak ortaya çıkar. Sönotik cisimcik içeren bir kaç aşağı omurgasız hayvanda da yaygındır. Böcek yumurtalarının gelişimlerinin başlarında, sitokinez olmadan gerçekleşen mitozla, sınırlı miktardaki sitoplazmada yüzlerce çekirdek meydana getirilir; daha sonra bu sitoplazmanın sitokinezi ile kısa sürede pek çok yeni hücre oluşturulur.

Hayvan Hücrelerindeki Sitokinez

Bir hayvan nücresinin bölünmesi normal olarak, hücreyi saran bir bölünme yarığı oluşumu ile başlar. Sitokinez mitoz sırasında meydana geldiğinde, yangın pozisyonunu genellikle, ekvator bölgesinde yarığın oluştuğu iğ iplikçikleri belirler. Bu yarık hücreyi ve iğ iplikçiğini bir uçtan öbürüne tamamen bölene dek derinleşmeye devam eder ve iki yeni hücre meydana getirir. Bölünme yarığının nasıl oluştuğu konusunda çok az şey bilinmektedir. Yarığın pozisyonu genellikle sentriyollerin ve iğ iplikçiğinin konumuyla ilişkili olduğundan, eski bir hipoteze göre mitoz aygıtına ait astral mikrotubüllerin bazısı hücre yüzeyine tutunmakta ve yüzeyi içe doğru çekerek bölünme yarığını oluşturmaktaydı. Ancak sitokinezin, çoğu durumda, mitoz tamamlandıktan ve iğ iplikçiği kaybolduktan çok sonra oluştuğu bilinmektedir. Gerçekte, tüm mitoz aygıtının bir deniz kestanesi yumurtasından çıkarılması yarık oluşumunu durdurmamaktadır.

Yakın tarihli çalışmalarda bölünme bölgesinde yer alan yoğun bir aktin ve miyozin filementleri kuşağının bu işi yapabileceğine işaret edilmektedir. Mikrofilament aktivitesini etkisizleştiren sitokalazin gibi ilaçların sitokinezi durdurması bulgusu bu görüşü desteklemektedir. Aktin ve miyozine bağlanan maddeler bölünme sürecini de durdurduğundan, hücre hareketinde iş gören aktin-miyozin etkileşimi de sitokinez olayından olasılıkla sorumludur.

Bitki Hücrelerindeki Sitokinez

Bitki hücrelerinin, destek için vazgeçilmez nitelikte olan görece sert hücre duvarlarının bulunması farklı bir sitokinezin değişmesini gerektiriyordu. Bitki hücreleri bölünme yarığı geliştiremeyeceklerinden, bitki hücrelerinde farklı sitokinez olması şaşırtıcı değildir. Pek çok mantar ve algde, yeni oluşan plazma zarı ve duvar, duvarın her iki tarafından ortadan içe doğru büyüyen kenarlar çakışıncaya ve kardeş hücreleri tamamen ayırıncaya kadar büyür. İleri bitkilerde hücre plağı denen özel bir zar, sitokinezin mitozu izlemesi durumunda iğ iplikçiği ekvatorunda iki çekirdeğin ortasında oluşur. Hücre plağı sitoplazmanın merkezinde belirmeğe başlar ve kenarları hücrenin dış yüzeyine erişinceye dek yavaş yavaş büyür ve sonuçta hücre içeriği ikiye ayrılır. İşte bu anda, ileri bitki hücrelerinde sitokinezin ortadan çevreye (perifere) doğru ilerlediğine, buna karşın, hayvan hücrelerindeki sitokinezin çevreden ortaya doğru ilerlediğine tanık oluruz.

Hücre plağı, mitoz sonrasında kalan mikrotübüllerce plak oluşum bölgesine taşınan zarımsı veziküllerden meydana getirilir. Bu bölgede önce arka arkaya dizilip sonra birleşirler. Veziküller başlıca Golgi’den daha az oranda ER’dan köken alırlar. Vezikül membranları birbiriyle ve çevresel olarak eski plazma zarıyla birleşerek, yeni oluşmuş kardeş hücrelerin belirgin zarlarını meydana getirirler. Vezikül içerikleri kardeş hücrelerce paylaşılmıştır ve daha sonra orta lameli ve primer hücre duvarı öncüllerini meydana getirirler.

Üç Sitokinez Mekanizması

(1) Hayvan hücrelerinde sitokinez, tipik olarak, plazma zarının içe doğru çökmesiyle oluşur.
(2) Pek çok alg hücresinde sitokinez yeni zar ve duvarın içe doğru büyümesi ile gerçekleşir.
(3) İleri yapılı bitkilerde sitokinez tipik olarak, zarlı veziküller hücre plağını oluşturmak üzere birleştikçe, ortadan başlar ve çevreye doğru ilerler.

Kaynakça:
Khan Academy

Yazar: Taner Tunç