Mis funktsiooni teevad spindlid mitoosi ajal?

Spindli kiud on valgu struktuurid, mis moodustuvad mitoosi ehk rakkude jagunemise alguses. Need koosnevad mikrotuubulitest, mis pärinevad tsentrioolidest - kahest ratta kujulisest kehast, mis asuvad raku tsentromeeripiirkonnas. Tsentromeer on tuntud ka kui mikrotuubulite organiseerimiskeskus. Spindli kiud pakuvad raamistikku ja kinnitusvahendeid, mis hoiavad kromosoomid korrastatud, joondatud ja sorteeritud kogu mitoosi protsess, vähendades aneuploidia esinemist või mittetäielike kromosoomid. Aneuploidia on iseloomulik vähkkasvajatele.

Spindli mikrotuubulid on valgukiud, mis koosnevad 45 erinevast valgust, mis kasvavad tsentrioolidest. Nad moodustavad polümeeri, mis on suur molekul, mis koosneb paljudest sarnastest molekulidest, mis on omavahel ühendatud. Spindli moodustumist ja toimimist juhivad mitmed valgud, mida nimetatakse molekulaarmootoriteks, sealhulgas kinesiinid ja dyneiin. Kinesiinid aitavad luua spindli kahte vastandpoolust, asetada kromosoomid pooluste vahele ja fokuseerida spindli poolused. Dynein reguleerib spindli pikkust, spindli asendit ja pooluse fokuseerimist ning aitab metafaasi ajal kaasa kontrollpunkti. Metafaasis rivistuvad kromosoomipaarid mööda jagava raku keskpunkti mööda ekvatoriaalset tasapinda. Siin kontrollitakse nende korralikku kinnitumist spindli külge ja eraldumisvalmidust rakkude jagunemise ajal.

Spindli mikrotuubulid kinnituvad spetsiifilisele valgukompleksile, mida nimetatakse kinetokooriks ja mis asub iga kromosoomi keskme lähedal asuvas tsentromeeripiirkonnas. Teised mikrotuubulid kinnituvad kromosoomiharjadele või raku teisele otsale. Kromosoomid võivad luua ka mikrotuubuleid, nagu ka spindel ise. Spindli ja kromosomaalse mikrotuubuli paigutus on keerukas ja dünaamiline makromolekulaarne masin.

Kui kromosoomid on ekvatoriaalsel tasapinnal kontrollitud, lahustuvad kahe kromosoomikomplekti vahelised adhesioonid. See tegevus võimaldab spindli kiududel, mis kinnitavad kromosoomid jaguneva raku mõlemas otsas olevatele tsentrioolidele, tõmmata kaks kromosoomikomplekti üksteisest lahku. Spindli mikrotuubulitel, mis on kasvanud raku vastaskülgedele, on alad kattuvad; kuid kui kromosoomid hakkavad mitoosi anafaasis staadiumis eralduma, vähenevad kattuvad alad ja rakk pikeneb.

Kui anafaas kulgeb, tõmbavad spindli kiud iga kromosoomikomplekti jaguneva raku vastaskülgede poole. Spindli lühendamise kaks meetodit toimivad kromosoomide liikumiseks. Ühes mehhanismis hakkavad kromosomaalsete kinetokooride külge kinnitatud spindli kiud kiiresti lagunema ja depolümeriseerub, mis lühendab mikrotuubuleid ja viib kromosoomid lähemale poolusele, mille külge mikrotuubulid asuvad lisatud. Teine tõmbemehhanism tekib siis, kui spindli poolustel olevad motoorsed valgud tõmbavad kromoome lähemale. Mitoosi telofaasi staadiumis eralduvad kõik kromosoomikomplektid jaguneva raku otstesse ning spindli kiud depolümeriseeruvad ja kaovad, nagu ka tsentrioolid. Seejärel jaguneb rakk kaheks identseks tütarrakuks.