Vřetenová vlákna jsou proteinové struktury, které se tvoří na počátku mitózy nebo buněčného dělení. Skládají se z mikrotubulů, které pocházejí z centriolů, dvou těl ve tvaru kola umístěných v oblasti centromery buňky. Centroméra je také známá jako organizační centrum mikrotubulů. Vlákna vřetena poskytují kostru a prostředky pro připojení, které udržují chromozomy organizované, zarovnané a roztříděné během celý proces mitózy, zmírnění výskytu aneuploidie nebo dceřiných buněk s neúplnými sadami chromozomy. Aneuploidie je charakteristická pro rakovinu.
Součásti
Vřetenové mikrotubuly jsou proteinová vlákna složená až ze 45 různých proteinů, které rostou z centriolů. Tvoří polymer, což je velká molekula složená z mnoha podobných molekul spojených dohromady. Řada proteinů nazývaných molekulární motory řídí tvorbu a fungování vřetena, včetně kinesinů a dyneinu. Kinesiny pomáhají vytvořit dva protilehlé póly vřetena, umístit chromozomy mezi póly a zaostřit vřetenové póly. Dynein reguluje délku vřetena, polohu vřetena a zaostření pólu a přispívá ke kontrolnímu bodu během metafáze. V metafázi se páry chromozomů seřadí podél středu dělící se buňky podél rovníkové roviny. Zde se kontroluje správné připojení k vřetenu a připravenost k oddělení během dělení buněk.
Přílohy
Vřetenové mikrotubuly se váží na specifický proteinový komplex zvaný kinetochore, který je v oblasti centromér poblíž středu každého chromozomu. Další mikrotubuly se připojují k ramenům chromozomu nebo k druhému konci buňky. Chromozomy mohou také vytvářet mikrotubuly, stejně jako samotné vřeteno. Uspořádání vřetena a chromozomálních mikrotubulů je makromolekulární stroj, který je složitý a dynamický.
Oddělení
Jakmile byly chromozomy zkontrolovány v rovníkové rovině, adheze mezi dvěma sadami chromozomů se rozpustí. Tato akce umožňuje vřetenovým vláknům, která připevňují chromozomy k centriolům na každém konci dělící se buňky, oddělit dvě sady chromozomů od sebe. Mikrotubulky vřetena, které vyrostly na opačné strany buňky, mají původně překrývající se oblasti; ale jak se chromozomy začaly segregovat během anafázové fáze mitózy, oblasti překrytí se zmenšují a buňka se prodlužuje.
Segregace
Jak anafáze pokračuje, vřetenová vlákna táhnou každou sadu chromozomů na opačné konce dělící se buňky. K pohybu chromozomů působí dvě metody zkracování vřetena. V jednom mechanismu se vlákna vřetena připojená k chromozomálním kinetochorům začínají rychle rozpadat a depolymerizovat, což zkracuje mikrotubuly a posune chromozomy blíže k pólu, ke kterému jsou mikrotubuly připojený. Další tažný mechanismus nastává, když motorické proteiny na pólech vřetena přitahují chromozomy blíže. Během telofázové fáze mitózy se každá sada chromozomů segreguje na konce dělící se buňky a vlákna vřetena se depolymerizují a mizí, stejně jako centrioly. Buňka se poté rozdělí na dvě identické dceřiné buňky.