Die Positionierung der Zellteilungsebene ist ein kritischer Schritt während der Entwicklung und Zelldifferenzierung, insbesondere während der Mitose, wenn die Ebene für die Bestimmung der Größe der beiden Tochterzellen unerlässlich ist. Die Zellteilungsebene verläuft senkrecht zur Ebene der Chromosomensegregation, aber verschiedene Arten von Organismen haben unterschiedliche Zellteilungsmechanismen, die ihrer Morphologie und Funktion entsprechen.

Tierische Zellen

In tierischen Zellen bildet sich die Spaltfurche entlang der Ebene der Zellteilung, ausgehend von der Zellrinde, der Region unterhalb der Plasmamembran. Die mitotische Spindel spielt eine entscheidende Rolle bei der Bestimmung der Zellteilungsebene; Daher kann eine Änderung der Achse der mitotischen Spindel die Teilungsebene verändern. Diese Strategie wird von einigen eukaryotischen Organismen, wie z. B. Caenorhabditis elegans, verwendet, um von der symmetrischen zur asymmetrischen Zellteilung zu wechseln. Bei der symmetrischen Zellteilung entstehen zwei identische Tochterzellen und werden häufig verwendet, um Gewebe zu züchten, die viele des gleichen Zelltyps enthalten. Im Gegensatz dazu schafft die asymmetrische Teilung zelluläre Vielfalt, da sie zwei nicht identische Tochterzellen erzeugt. So vermehren sich Neuroepithelzellen zunächst durch symmetrische Teilungen. Danach nutzen sie die asymmetrische Teilung, um Tochterzellen zu produzieren, die der Elternzelle ähneln, sowie Neuronen zu differenzieren.

Hefe

In knospenden Hefen, wie z.B. Saccharomyces cerevisiae, wird die Zellteilungsebene in der G1-Phase durch Septinproteine bestimmt. Die Zytokinese wird durch die Bildung einer Spaltfurche im Halsbereich der knospenden Hefezellen erreicht; Der mitotische Apparat spielt jedoch keine Rolle bei der Bestimmung der Ebene der Zellteilung. Im Gegensatz dazu entscheidet bei Spalthefe wie Schizosaccharomyces pombe die Position des Interphasenkerns über die Lage der Zellteilungsebene in der G2-Phase. Während der Interphase ist das Mid1-Protein hauptsächlich im Zellkern lokalisiert; Während der Mitose wird Mid1 jedoch aus dem Zellkern in die Zellrinde exportiert, wo es Aktomyosin-Ringkomponenten in die mediale Region der Zelle rekrutiert. Dies führt schließlich dazu, dass sich die Mutterzelle in zwei gleich große Tochterzellen teilt.

Pflanzen

In den meisten Pflanzenzellen wird die Ebene der Zellteilung festgelegt, bevor sich die Zelle zur Mitose verpflichtet. Entlang des Äquators der Mutterzelle bildet sich ein Präprophasenband, das die Ebene der Zellteilung markiert. Die Präprophasenbande ist eine ringförmige Struktur, die aus Mikrotubuli und F-Aktin besteht. Es entsteht ein Mikrotubuli-Bündel, das als Phragmoplast bezeichnet wird und ein strukturelles Gerüst für die Expansion und Positionierung der Zellplatte darstellt.