Alai

The mechanics of rod-shaped thin shells

Rod-shaped growth ultimately requires a breaking of symmetry, which can arise from directionality in the material properties of the cell wall, stresses, the organization of the synthesis machinery, or any combination of these. Fysische modellen voor de morfogenese van celwanden beschouwen de cel als een dun visco-elastisch omhulsel, dat van binnenuit gelijkmatig wordt opgeblazen door de turgordruk. Om de celvorm te voorspellen die het resultaat is van een gegeven groeimechanisme, is het van cruciaal belang rekening te houden met de verdeling van de krachten ten gevolge van de turgordruk, de tegenwerkende krachten van de wanduitrekking, en hoe de materiaaleigenschappen van de wand deze krachten koppelen aan de mate van uitrekking. Voor een lineair elastisch materiaal is de spanning σ (kracht per oppervlakte-eenheid) via de elasticiteitsmodulus van Young gerelateerd aan de mechanische rek ε (fractionele uitrekking):

een maat voor de intrinsieke stijfheid van het materiaal, vergelijkbaar met de krachtconstante k van een veer (waarvoor de wet van Hooke voorschrijft dat k = F/x, waarbij F de kracht is die nodig is om de veer uit te rekken met een hoeveelheid x). In een elastische dunne omhulling moeten de spanningen toenemen met toenemende celstraal r en met toenemende turgordruk P, en afnemen met grotere celwanddikte d. In een bolvormige omhulling zijn de spanningen in elke richting gelijk. Daarentegen dicteert de geometrie van een cilindrische schil dat de omtrekspanningen (σ r ) tweemaal zo groot zijn als de longitudinale spanningen (σ l ) (figuur 1c):

Combinatie van vergelijkingen 1 en 2 voorspelt dat de omtrek- en langsspanningen (ε r en ε l , respectievelijk) lineair afhankelijk moeten zijn van de breedte en de turgordruk en omgekeerd afhankelijk van de wanddikte. Als de elasticiteitsmodulus in elke richting gelijk is (mechanisch isotroop), dan moet ε r tweemaal zo groot zijn als ε l.

Deze relatie tussen de spanningen in verschillende richtingen is gebruikt om de mechanische eigenschappen van de celwand van staafvormige cellen te onderzoeken. Bij splijtgist blijkt uit de meting van de mate van krimp van de cellen bij vermindering van de turgordruk deze voorspelde 2:1-verhouding van de vervorming, hetgeen suggereert dat de celwand in deze cellen zich gedraagt als een isotroop materiaal (Atilgan en Chang, ongepubliceerde waarnemingen). Bij staafvormige bacteriën zoals E. coli en B. subtilis daarentegen vertonen de cellen een hogere mate van longitudinale dan radiale rek, wat wijst op mechanische anisotropie (of richtingsafhankelijkheid), met een grotere stijfheid in de omtrekrichting ten opzichte van de lengterichting. Deze waarnemingen zijn consistent met cryo-electron tomogrammen die aantonen dat de E. coli celwand georganiseerd is met de stijvere componenten (glycaanstrengen) georiënteerd langs de circumferentiële richting. Het zal interessant zijn om te ontdekken of er mechanische anisotropie is in plantencelwanden, of dat ze meer lijken op de celwand van de splijtgist.

Het is belangrijk op te merken dat de anisotropie van de groei (rek langs slechts één as) kan plaatsvinden met behulp van zowel anisotroop als isotroop wandmateriaal; in feite kan isotroop materiaal worden gebruikt om vrijwel elke celvorm te construeren. Bovendien kunnen de mechanische eigenschappen van de celwand veel complexer zijn dan de eenvoudige schalingsrelaties die wij hierboven hebben beschreven. Zo zal de relatie tussen spanningen en rek niet langer vergelijking 1 volgen bij voldoende grote rek; recente metingen met atomaire-krachtmicroscopie geven aan dat de celwand van E. coli niet-lineaire eigenschappen vertoont in de onder druk staande toestand, die de cel kunnen helpen weerstand te bieden aan expansie tijdens hypoosmotische schokken. De veronderstelling van een constante dikte van de dunne wand kan ook worden doorbroken, vooral tijdens septatie, door verschillen in de wijze van wandopbouw bij het septum. Uiteindelijk moeten deze mechanische eigenschappen worden geïntegreerd met de patronen van inplanting en hermodellering van de wand, die zowel de dikte van de celwand kunnen veranderen als kunnen leiden tot een visco-elastische respons waarbij het wandmateriaal bij belasting vloeit als een viskeuze vloeistof. Dit resulteert in een divers scala van potentiële groeimechanismen in cellen met een wand. Biofysische modellen kunnen toetsbare voorspellingen geven voor de relaties tussen turgordruk, groeipatronen, en de verdeling van spanningen en groeisnelheid over het celoppervlak.

Groei door cilindrische rek

In veel bacteriën wordt celgroei bereikt door insertie van nieuw celwandmateriaal op plaatsen overal in het cilindrische deel van de celwand, terwijl de insertie bij de celpolen wordt verminderd. Het meest bestudeerde organisme vanuit het oogpunt van celwandgroei is E. coli, met verschillende reviews die zich richten op de biochemie, de synthese-machines, de morfologie en de fysische kenmerken van de celwand. Zoals de meeste bacteriën heeft E. coli een celwand die bestaat uit peptidoglycaan, een macromoleculair netwerk van suikerstrengen (glycanen) die met elkaar verbonden zijn door korte peptiden. Zoals hierboven opgemerkt, zijn de stijvere glycaanstrengen omtreksgeoriënteerd, waardoor de celwand mechanisch anisotroop is, naast de groei-anisotropie van de staafvorm. Het cytoskelet-eiwit MreB, een homoloog van eukaryote actine , beweegt op een ongeveer circumferentiële manier langs de binnenzijde van het cytoplasmamembraan, en het celwand-getarget antibioticum mecillinam remt deze beweging, wat een model suggereert waarin MreB-sporen de paden aangeven waar nieuw materiaal op de laterale wand wordt ingebracht. Bovendien verdraaien E. coli cellen tijdens hun uitrekking op een MreB-afhankelijke wijze, als gevolg van de oriëntatie van glycaanstrengen met een lichte hoekverdraaiing weg van de omtrekrichting. In B. subtilis werd een gelijkaardige koppeling van MreB-beweging aan celwandsynthese en verdraaiing (met tegengestelde handigheid) waargenomen, wat wijst op gemeenschappelijke regels met E. coli om orde te scheppen binnen de wand ondanks het verschil in wanddikte. Het is onbekend of het MreB-geleide patroon van celwandinsertie de cel ook helpt zijn breedte te bepalen en/of te behouden tijdens de groei, hoewel mutaties in mreB kunnen resulteren in staven van verschillende grootte.

Een voorspeld gevolg van cilindrische elongatie is exponentiële groei, waarbij enkelvoudige lange cellen sneller groeien dan korte. E. coli-cellen strekken zich inderdaad exponentieel uit wanneer de deling wordt geblokkeerd, en lijken dit ook te doen tijdens normale groei en deling. Exponentiële groei kan worden verwacht van een organisme waarvan de groeizone evenredig toeneemt met de groei van de cel; interessant is dat de aard van exponentiële groei (L = L02t/τ, waarbij τ de verdubbelingstijd is) dicteert dat 1/L (dL/dt) = (ln 2)/τ constant is onafhankelijk van L, wat aangeeft dat er geen geprefereerde lengteschaal is voor een gegeven verdubbelingstijd.

E. coli is, samen met de kromme bacterie Caulobacter crescentus, een belangrijk onderwerp geweest van theoretische en computationele studies naar bacteriële morfogenese. De modellen vallen uiteen in twee grote, elkaar aanvullende klassen: grofkorrelige moleculaire dynamica-simulaties van wandmechanica en groei, gemotiveerd door veronderstelde mechanismen van moleculaire coördinatie en/of experimentele metingen van celwandinsertiepatronen; en eindige-element mechanochemische modellen die wandremodellering integreren met mechanische relaxatie om potentiële instabiliteiten en schalingsrelaties tussen celafmetingen en groeiparameters te voorspellen; -. Een model dat rekening houdt met het evenwicht tussen de chemische energie die vrijkomt bij het inbrengen en de verandering in vervormingsenergie ten gevolge van de nieuwe geometrie na de groei voorspelt een stabiele breedte en groeisnelheid voor staafvormige groei die overeenkomt met metingen aan E. coli en B. subtilis voor redelijke keuzes van parameters . Simulaties op basis van dit model suggereren dat MreB een inwaartse kracht uitoefent op de celwand, waardoor instabiliteit in de groei als gevolg van turgordruk wordt voorkomen. Computermodellen hebben in het algemeen gesuggereerd dat voor robuuste vormbepaling coördinatie van celwandintegratie nodig is , en simulaties op moleculaire schaal suggereren dat beweging van MreB kan helpen om de celbreedte langs het cellichaam te handhaven, met name tijdens verstoringen zoals osmotische schokken.

Groei door celtipverlenging

In tegenstelling tot E. coli groeien sommige staafvormige cellen via insertie van nieuwe celwand en membraan aan de celtips, terwijl de laterale wand relatief inert is. Mechanismen van tipgroei zijn onderzocht bij veel organismen met wanden, waaronder S. pombe, hyphale schimmels, mos en stuifmeelbuizen, alsmede bij bacteriën zoals A. tumefaciens. In het algemeen wordt gedacht dat de groei van de tip wordt aangedreven door een hoge turgordruk die de celwand bij de tip verlengt, gekoppeld aan de toevoeging van nieuw materiaal en de remodellering van oud materiaal door een verscheidenheid van intracellulaire factoren (figuur 1b).

Fysische modellen van tipgroei hebben gepostuleerd dat een staafachtige vorm wordt gevormd door het inbrengen van zachtere gel-achtige wand bij de top van de cel, die vervolgens rijpt tot een stijver netwerk aan de zijkanten van de cellen,-. Morfogenetische parameters die de vorm van de celtip bepalen zijn dan onderling gerelateerd door het evenwicht tussen rijping, druk, en insertie, met behoud van massa als een beperking. Sommige gegeneraliseerde biofysische modellen van tip groei zijn geabstraheerd buiten de moleculaire details en de structuur van een bepaald systeem, en dus nuttig zijn geweest voor het verstrekken van schalen wetten met betrekking tot tip vorm, celgrootte, en de groeisnelheid die kunnen worden getest en gevalideerd met behulp van vergelijkende studies over soorten (figuur 2) . In een recente studie wordt voorspeld dat de maximale tip kromtestraal R A schaalt als 1/P, terwijl de celradius wordt voorspeld te schalen als (a2/P)1/3, waarbij a de grootte is van het gebied waarin nieuw materiaal wordt afgescheiden. Dit geeft een verhouding tussen de twee grootheden:

waar R en R A gemakkelijk meetbaar zijn uit beelden van cellen. In dit model wordt de wandviscositeit verondersteld een vaste functie te zijn van de hoek rond de celtip, onafhankelijk van andere parameters; het valt nog te bezien hoe gevoelig de voorspellingen zijn voor deze veronderstelling. Niettemin is het intrigerend dat verschillende soorten schimmels en plantenstuifmeelbuizen allemaal een lineair verband vertonen tussen R en R A (R A /R constante); als vergelijking 3 geldt, impliceren deze gegevens dus dat de grootte a van de zone van insertie ook schaalt met R, en dat nauw verwante soorten zelfs vergelijkbare hellingen vertonen. In overeenstemming met deze modellen zijn in stuifmeelbuizen en in S. pombe celwandsynthasen gelokaliseerd in groeiende celuiteinden waar zij nieuw wandmateriaal introduceren. In stuifmeelbuizen hebben atomaire-krachtmicroscopiemetingen een gradiënt van celwandstijfheid aangetoond, waarbij de wand aan de apex het zachtst is. Hoewel dergelijke metingen niet zijn verricht bij splijtgist, wijzen wandkleuren zoals calcofluor wit ook op een gradiënt van celwandstijfheid. Bovendien patronen van migratie van fiducial markers langs de cel tijdens de groei in overeenstemming zijn met mechanische modellen van de uitbreiding van een halve bol in een cilinder ,, ter illustratie van het nut van beeldvorming van dynamische groeipatronen voor het sonderen morfogenetische mechanismen ,.

In S. pombe zijn complexe moleculaire netwerken geïdentificeerd die de celvorm moduleren, en daarom op een bepaald niveau betrokken kunnen zijn bij de regulering van de celwandmachinerie. Tot de belangrijkste cellulaire processen behoren exocytose, endocytose, actine- en microtubulecytoskeletten, en kleine GTPasen zoals Rho en Cdc42 (zie voor een overzicht). Cdc42 kan actine en membraantransport reguleren om secretoire blaasjes met celwandsynthasen, celwandprecursoren en membraan naar de groeiplaats te brengen (figuur 1b). Hoewel zowel actine als microtubuli geacht worden krachten uit te oefenen die het plasmamembraan in dierlijke cellen duwen en vervormen, is er weinig bewijs dat zij cellen met wanden vormen door rechtstreeks krachten uit te oefenen. In plaats daarvan speelt actine ten minste twee cruciale rollen in gepolariseerde celgroei: als rails voor myosine-gebaseerd transport van vesikels naar de celtip, en voor endocytose . Microtubuli spelen een directe rol in het gepolariseerde transport van blaasjes in sommige schimmels, zoals Aspergillus en Ustilago. In S. pombe spelen microtubuli een regulerende rol in polariteit door Tea eiwitten af te zetten die actine en Cdc42 reguleren aan de uiteinden van de cel , en kunnen ze de vorming van een vertakking sturen onder bepaalde omstandigheden ,. Wiskundige modellen hebben onderzocht hoe de Tea eiwitten als oriëntatiepunten fungeren om gradiënten van geactiveerd Cdc42 tot stand te brengen ,. Interessant is dat de activiteit van Cdc42 is waargenomen om te oscilleren tussen de twee celtoppen met een tijdschaal van ongeveer vijf minuten, die kan worden gemodelleerd met behulp van positieve en negatieve terugkoppelingslussen . Het is niet bekend of de groei van fission gist varieert met deze Cdc42 oscillaties, hoewel pollen buizen en sommige hyphal fungi tip groei vertonen in oscillerende pulsen . Bovendien vertonen sommige mutanten met veranderde Cdc42 activiteit veranderde celbreedtes, wat een model suggereert waarin een gradiënt van Cdc42 activiteit aan celtips wordt gebruikt om de breedte van de staaf te specificeren. Hoe ruimtelijke patronen van polariteit factoren zoals Cdc42 controle celvorm via celwand groei blijft slecht begrepen.

De afmetingen van staven

Cellulaire afmetingen zoals breedte, lengte en celwanddikte variëren sterk in verschillende organismen, mogelijk invloed op de verdeling van spanningen en dus de resulterende celvorm . Dus, kwantificering van de verdeling van deze cellulaire afmetingen, samen met morfologische kenmerken zoals de kromming profiel van het cellichaam en de tip, zal de sleutel voor het bestuderen en het contrast groeimechanismen zijn. Onlangs zijn computationele hulpmiddelen ontwikkeld die een snelle, geautomatiseerde analyse van grote populaties cellen met sub-pixel resolutie mogelijk maken ,. Om de variabiliteit in absolute celgroottes tussen bacteriële en schimmelsoorten te illustreren, hebben we cellen afgebeeld en geanalyseerd hun vormen met behulp van een gemeenschappelijke Matlab-gebaseerde computationele kader eerder toegepast op de kwantificering van celbreedte in bacteriën (figuur 3a) . Deze metingen konden we ook de kromming van de celcontour meten; we merkten op dat in taps toelopende cellen (bijvoorbeeld Schizosaccharomyces japonicus), de zijkanten recht bleven terwijl de polen verschillende krommingen hadden (figuur 3b). Aspect ratio is ongeveer geconserveerd over de onderzochte bacteriën en in S. pombe, hoewel andere schimmels zoals S. japonicus zijn iets meer squat in aspect ratio.

Quantitatieve metingen van turgordruk en celwand eigenschappen zijn ook van cruciaal belang voor het begrijpen van mechanismen van cel-vorm bepaling. Hoewel de turgordruk in grote plantencellen rechtstreeks is gemeten, hebben de kleinere afmetingen van bacteriën en gist de ontwikkeling van indirecte methoden voor de schatting van de turgordruk noodzakelijk gemaakt. Organismen met wanden blijken te groeien onder een turgordruk van enkele tot tientallen atmosferen. In overeenstemming met de noodzaak om deze turgorspanningen te dragen, hebben hun wanden Young’s moduli van tientallen tot honderden MPa (1 atm = 0,1 MPa) en kunnen zij onder spanning verstijven. De celwand van E. coli heeft een elasticiteitsmodulus van 25 tot 100 MPa, en de cellen ondervinden een turgordruk van ongeveer 1 atm. Interessant is dat B. subtilis-cellen een turgordruk hebben die ongeveer 10 keer zo hoog is als die van E. coli, en dat hun wanden een vergelijkbare elasticiteitsmodulus hebben, maar 10 keer dikker zijn, wat suggereert dat hun vergelijkbare vormen misschien ontstaan door een gemeenschappelijk mechanisch evenwicht van turgordruk en wandspanningen. Recente schattingen van S. pombe cellen plaatsen de elasticiteitsmodulus op ongeveer 50 MPa en de turgordruk op 10 tot 15 atm (onze ongepubliceerde gegevens).

Hoe de absolute celgrootte wordt gespecificeerd is bij geen enkel celtype bekend, en blijft een van de onopgeloste vragen in de morfogenese. Hoe specificeren cellen hun afmetingen, en hoe is een bepaalde grootte (zoals celvorm) voordelig in evolutionaire termen? Het is duidelijk dat veel cellen hun grootte strak handhaven tijdens hun groei en deling met behulp van homeostatische mechanismen. Sommige cellen gaan bijvoorbeeld pas over tot deling of DNA-replicatie als ze een minimale celgrootte hebben bereikt, wat erop wijst dat ze in staat zijn hun eigen grootte of geometrie aan te voelen. S. pombe-cellen worden tot 14 μm lang alvorens tot mitose en deling over te gaan. Recente vorderingen hebben een systeem van corticale factoren geïdentificeerd, waaronder Cdr2 en Pom1, die de oppervlakte van de cel tijdens dit proces lijken te controleren. Vergelijkbare sizers zijn voorgesteld in bacteriën. Bijkomende factoren die de celgrootte beïnvloeden zijn mechanische overwegingen zoals de spanning op de celwand en de turgordruk. Voor een bacterie van microngrootte zou een toename van de celbreedte gepaard gaan met een toename van de spanning die een toename van de uitrekking van de wand zou meebrengen; tenzij de mechanische eigenschappen of de dikte van de celwand worden aangepast, zou een bacterie waarschijnlijk niet kunnen uitbreiden tot de grootte van een S. pombe-cel zonder te scheuren. Het zal interessant zijn om te bepalen hoe de mechanische eigenschappen en de wanddikte variëren bij nauw verwante soorten van verschillende grootte, zoals Bacillus megaterium (die ongeveer 1,5 micrometer breed is) of de grotere splijtgist S. japonicus (figuur 3a). Elke soort kan dus een bepaalde grootte bereiken die past bij zijn mechanische en groei-eigenschappen.

Vorming van een staaf uit een bol

Naast de voortplanting van de vorm tijdens de groei, kunnen cellen worden geconfronteerd met de uitdaging van de initiële vestiging van de vorm. Verscheidene systemen zijn opgezet om de vorming van de staafvorm de novo te onderzoeken. Wanneer S. pombe sporen ontkiemen, zwellen zij in het algemeen op tot een bijna bolvormige vorm en groeien dan een uitsteeksel dat uiteindelijk uitgroeit tot een staaf met de juiste breedte. Mechanische anisotropie veroorzaakt door een breuk in de sporewand en een lokale accumulatie van Cdc42 activiteit kunnen de initiële groei van het uitsteeksel in gang zetten. Er is echter weinig bekend over hoe de afmetingen en de vorm van de uitsteekbare staaf tot stand komen. Een ander voorbeeld van de novo vormvorming is de regeneratie van sferoplasten. Na verwijdering van de celwand is de resulterende S. pombe sferoplast bolvormig; wanneer de wand regenereert, steekt een staaf met de juiste breedte uit de grotere ronde cel van de eerste generatie. Bacteriën zijn ook in staat zich tot staafjes te regenereren. In tegenstelling tot gist gaan bacteriële sferoplasten in de loop van enkele generaties over van amorfe vormen naar staafvormige cellen met wanden, en onlangs is aangetoond dat deze terugkeer naar staafvorm bij B. subtilis kan beginnen vanuit een toestand zonder wanden. Deze gedragingen tonen aan dat de vorm en afmetingen van de cel worden gereguleerd door robuuste intracellulaire mechanismen en niet alleen afhankelijk zijn van de vorm van cellen in vorige generaties.

Behoud van breedte en het recht houden van de staaf

Een uitdaging voor staafvormige cellen is het behoud van de celbreedte tijdens de groei. Bij de staafvormige bacteriën E. coli en B. subtilis, die zich beide langs het cilindrische deel van de cel uitstrekken, blijft de celbreedte constant, zelfs in filamenteuze cellen die uitgroeien tot lengtes van bijna 100 micron. Een soortgelijke handhaving van de breedte wordt waargenomen bij S. pombe en in stuifmeelbuizen van planten. Bij tipgroeiende staafjes moet de groeizone van de tip constant blijven. Bij bacteriën zoals E. coli moet de groei gecoördineerd worden met de verlenging, zodat de breedte gehandhaafd blijft terwijl de cellengte toeneemt. Modelleringsstudies hebben voorspeld dat het introduceren van spanning in het nieuwe materiaal tijdens incorporatie noodzakelijk is om turgor-gemedieerde radiale expansie te voorkomen; MreB depolymerisatie veroorzaakt een geleidelijke toename in celbreedte, wat erop wijst dat MreB een rol kan spelen in het introduceren van deze spanning. Cruciaal voor het testen van deze modellen zal de ontwikkeling van genetische en chemische methoden voor het afstemmen van celbreedte zonder verstoring van de totale staaf-achtige vorm.

Een andere uitdaging voor staafvormige cellen is het handhaven van een lineaire as van de groei tijdens de rek. Hoe kan een cel de ‘rechtlijnigheid’ controleren? In E. coli-cellen lokaliseert het actine-achtige MreB-cytoskelet zich bij voorkeur in gebieden met een negatieve Gauss-kromming, wat suggereert dat MreB-polymeren de kromming van de cel waarnemen en de cel actief rechttrekken door de invoeging van de celwand te sturen naar specifieke plaatsen op het celoppervlak op basis van de lokale geometrie. In S. pombe kan het microtubuli cytoskelet cellen recht houden door de groei van de celwand te coördineren aan de toppen van de cel; microtubuli strekken zich uit over de lengte van de cel en transporteren polariteitsfactoren, zoals de Tea eiwitten, naar de toppen . Mutanten met abnormaal korte microtubuli of zonder Tea eiwitten groeien vaak krom of vormen soms een abnormale groeizone aan de zijkant van de cel, wat leidt tot de vorming van een vertakt, T-vormig fenotype , wat suggereert dat microtubuli bijdragen tot rechtheid door de juiste groeizones aan de twee toppen van de cel te coördineren ,. Alles bij elkaar genomen is het cytoskelet zowel bij prokaryoten als bij eukaryoten tenminste gedeeltelijk verantwoordelijk voor het handhaven van de celvorm door het coördineren van lokale groeipatronen met de globale morfologie.

Nieuwe eindvorming: een mechanisme

De uiteinden van veel staafvormige cellen zijn ruwweg halfrond, met afmetingen die in overeenstemming zijn met de cilindrische delen van de cel. Terwijl het groeiende uiteinde van een tip-groeiende cel wordt gereguleerd door vele intracellulaire factoren die de progressieve remodellering van de celwand moduleren, biedt de vorming van het nieuwe celuiteinde in S. pombe een voorbeeld van hoe de turgordruk zelf de celwand kan vormen. Tijdens de cytokinese wordt een celwandseptum gevormd op de plaats van de deling, geleid door de op actine gebaseerde contractiele ring. Daarna wordt een deel van het tussenschot weggebroken om celdeling te veroorzaken; onmiddellijk na de deling verandert het tussenschot van een platte vorm in het afgeronde nieuwe uiteinde. Deze morfologie, die verschilt van de iets spitsere vorm van de groeiende celtip, kan worden veroorzaakt door een overwegend mechanisch mechanisme waarbij de turgordruk de celwand opblaast (onze ongepubliceerde waarnemingen). Het zal interessant zijn om te zien of Gram-positieve bacteriën, die een dikkere celwand hebben dan Gram-negatieve, en een septum vormen zoals in S. pombe, hun nieuwe uiteinden ook op een turgor-gemedieerde manier vormen. E. coli cellen daarentegen vernauwen zich in het midden van de cel, ruim voor de celscheiding. Deze vernauwing wordt gemedieerd door het tubuline homoloog FtsZ , gekoppeld aan een progressieve remodellering van de celwand om een hemisferische polaire morfologie te creëren .