Question:
Les cellules sont-elles garanties d'obtenir au moins une mitochondrie lorsqu'elles se divisent?
sourcebug
2019-05-20 17:39:36 UTC
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Si des mitochondries existent au hasard dans une cellule, n'y a-t-il pas une possibilité que la division cellulaire aboutisse à une cellule fille sans mitochondries? Si ce n'est pas le cas, quel est le processus pour garantir qu'au moins une est présente dans chaque cellule fille? Si tel est le cas, qu’arrive-t-il à cette cellule?

Trois réponses:
S Pr
2019-05-20 18:29:40 UTC
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N'y a-t-il pas une possibilité que la division cellulaire aboutisse à une cellule fille sans mitochondries?

Oui, il y a toujours une possibilité. Cependant, il doit y avoir une forte pression de sélection négative contre la vie eucaryote qui ne peut pas parvenir à la bonne partition des mitochondries, vous pouvez donc imaginer qu'il existe des mécanismes en place pour empêcher ce cas.

Les mitochondries sont à la fois passives et actives partitionné en cellules filles. On comprend que cela se produit à travers le cytosquelette et avec le contrôle de la fusion et de la fission mitochondriales à des étapes clés du cycle cellulaire, avant la mitose et la cytokinèse!

Voici une excellente revue d'il y a plusieurs années qui répond bien à votre question.

L'examen n'a que 5 ans. Si elle date de «plusieurs années», que diriez-vous du temps d'attente pour être éligible à un emploi universitaire?
Je ne suis pas sûr qu’il faille y avoir une forte pression sélective pour cela. Stochastiquement, il est très probable (en fait, pratiquement assuré) que les deux cellules filles se retrouvent avec au moins quelques mitochondries et sinon, eh bien, alors l'une des cellules filles meurt et l'autre se divise simplement à nouveau. Peu de mal, sauf dans les gamètes. Et les gamètes sont mal séparés * tout le temps *. Une erreur de plus dans un centillion ne fera pas de différence.
J'y ai pensé aussi. Mais les mitochondries ne sont pas un gaz idéal et ne suivent pas de telles règles. De plus, toutes les vies hébergeant des mitochondries ne sont pas multicellulaires et tolérantes à de telles erreurs. Je serais d'accord avec votre point de caractère aléatoire, compte tenu des suppositions suivantes: 1. les mitochondries sont distribuées au hasard dans leurs cellules hôtes (faux); 2. le nombre de mitochondries dans la cellule fille est toujours sans importance (faux); 3. la cytokinèse est symétrique (très souvent fausse); 4. les cellules sans mitochondries ne sont pas sélectionnées contre (ce qui ne peut pas être universellement vrai dans tous les scénarios écologiques).
Reginald Blue
2019-05-20 22:50:59 UTC
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En plus de l'excellent exemple de S Pr, je voulais souligner que des recherches très récentes décrivent un comportement particulier dans le développement des ovocytes spécifiquement lié à la sélection des mitochondries.

Voici une version facile à lire: https://www.sciencedaily.com/releases/2019/05/190515131741.htm

Voici la version originale dans Nature: https: //www.nature .com / articles / s41586-019-1213-4

Plus précisément, pendant la méiose, l'ovocyte "met spécifiquement les mitochondries à l'épreuve" en les séparant toutes (fragmentation) et en les ayant chacune d’entre eux fonctionnent de manière indépendante. (En général, les mitochondries agissent de concert, chacune compensant potentiellement les carences de leurs pairs). Tout ce qui ne "fait pas la coupe" est éliminé, et le résultat est un ovule qui a les meilleures mitochondries à transmettre à la génération suivante.

C'est vraiment intéressant! Je voudrais en savoir plus sur ce que signifie «les mitochondries agissent de concert». Peut-être que l'un est meilleur à une fonction tandis que son «pair» est meilleur à une autre fonction? Ou voulez-vous simplement dire que les plus forts compensent les plus faibles qui ne «tirent pas leur propre poids»?
@uhoh Probablement les deux. Les mitochondries ont de nombreuses fonctions différentes et elles sont très sensibles aux dommages génétiques (puisqu'elles stockent leur génome dans un environnement riche en oxygène). Au cours de la vie d'un organisme, de nombreuses mitochondries ne remplissent pas tout ou partie de leurs fonctions, et une chose typique qui se produit avec les cellules cancéreuses est que les mitochondries se répliquent beaucoup plus que d'habitude. En fin de compte, ceux-ci causent rarement des problèmes importants (au-delà des effets du vieillissement, etc.) - à une exception majeure, qui est la production d'ovules. Là, une seule mitochondrie cassée peut «condamner» la progéniture.
Pouvez-vous également citer la recherche originale?
@WYSIWYG J'ai ajouté un lien vers l'article Nature ... Est-ce acceptable? (Je ne sais pas comment trouver le lien vers la recherche originale.)
Underminer
2019-05-21 01:08:10 UTC
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Une cellule animale typique a 1000-2000 mitochondries. D'un point de vue statistique, en supposant une distribution aléatoire des mitochondries et que la cellule se divise en deux, la probabilité d'avoir 0 mitochondrie est (1/2) ^ 1000 ou 9e-302. Cela en fait une impossibilité à toutes fins pratiques .

Avec suffisamment de mitochondries, un processus pour s'assurer que la cellule se divise à peu près en deux et une distribution quelque peu aléatoire des mitochondries suffiraient pour obtenir au moins une mitochondrie dans chaque cellule fille.

Pour répondre aux hypothèses:

  1. Distribution aléatoire des mitochondries - supposée dans la question
  2. Cellules divisées en deux environ - source sur les asymétries de division "En somatique divisions, cependant, l'asymétrie de la taille des cellules est légère et, rarement, une cellule fille fait plus du double de la taille de l'autre. "
Je pense que vos deux hypothèses sont hautement suspectes, à moins que vous ne puissiez citer des recherches pour les étayer.
@Mike Bien que je sois d'accord sur le fait que certaines citations augmenteraient la qualité de cette réponse, j'aime vraiment sa perspective. D'autres réponses concernent la pression évolutive élevée sur les cellules sans mitochondries et se réfèrent à des mécanismes pour prévenir activement ce cas en distribuant des mitochondries aux cellules filles. Celui-ci met en perspective l'importance de ces mécanismes: il est certainement bénéfique de contrôler activement la distribution des mitochondries, mais est-ce une nécessité ou simplement une caractéristique «agréable à avoir»? Les chiffres réels ne sont certes pas très représentatifs, mais j'aime l'idée.
@NiklasMertsch Exactement. J'essaie simplement de démontrer que dans une certaine classe de cellules, il y a suffisamment de mitochondries pour qu'un processus aléatoire garantisse suffisamment la distribution aux cellules filles; aucun processus actif nécessaire.


Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 4.0 sous laquelle il est distribué.
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