Le fibre del fuso sono strutture proteiche che si formano all'inizio della mitosi o divisione cellulare. Sono costituiti da microtubuli che originano dai centrioli, due corpi a forma di ruota situati nell'area del centromero della cellula. Il centromero è anche conosciuto come centro organizzatore dei microtubuli. Le fibre del fuso forniscono una struttura e mezzi di attacco che mantengono i cromosomi organizzati, allineati e assortiti durante l'intero processo di mitosi, diminuendo l'insorgenza di aneuploidia, o cellule figlie con serie incomplete di cromosomi. L'aneuploidia è caratteristica dei tumori.
Componenti
I microtubuli del fuso sono fibre proteiche costituite da ben 45 proteine diverse che crescono dai centrioli. Formano un polimero, che è una grande molecola composta da molte molecole simili collegate tra loro. Un certo numero di proteine chiamate motori molecolari guidano la formazione e il funzionamento del fuso, comprese le chinesine e la dineina. Le chinesine aiutano a stabilire i due poli opposti del fuso, posizionano i cromosomi tra i poli e focalizzano i poli del fuso. Dynein regola la lunghezza del mandrino, la posizione del mandrino e la messa a fuoco del polo e contribuisce al checkpoint durante la metafase. In metafase, le coppie di cromosomi si allineano lungo il punto medio della cellula in divisione lungo il piano equatoriale. Qui vengono controllati per il corretto attaccamento al fuso e la prontezza per la separazione durante la divisione cellulare.
Allegati
I microtubuli del fuso si attaccano a uno specifico complesso proteico chiamato cinetocore, che si trova nell'area del centromero vicino al centro di ciascun cromosoma. Altri microtubuli si attaccano ai bracci del cromosoma o all'altra estremità della cellula. I cromosomi possono anche creare microtubuli, così come il fuso stesso. La disposizione del fuso e dei microtubuli cromosomici è una macchina macromolecolare complessa e dinamica.
Separazione
Una volta che i cromosomi sono stati controllati sul piano equatoriale, le aderenze tra i due gruppi di cromosomi si dissolvono. Questa azione consente alle fibre del fuso che attaccano i cromosomi ai centrioli a ciascuna estremità della cellula in divisione di separare i due gruppi di cromosomi. I microtubuli del fuso che sono cresciuti nei lati opposti della cellula hanno originariamente aree sovrapposte; ma quando i cromosomi iniziano a segregarsi durante la fase anafase della mitosi, le aree di sovrapposizione diminuiscono e la cellula si allunga.
Segregazione
Man mano che l'anafase procede, le fibre del fuso tirano ciascun set di cromosomi verso le estremità opposte della cellula in divisione. Due metodi di accorciamento del fuso agiscono per spostare i cromosomi. In un meccanismo, le fibre del fuso attaccate ai cinetocori cromosomici iniziano a rompersi rapidamente e depolimerizzare, che accorcia i microtubuli e avvicina i cromosomi al polo a cui si trovano i microtubuli allegato. Un altro meccanismo di trazione si verifica quando le proteine motorie ai poli del fuso avvicinano i cromosomi. Durante la fase della telofase della mitosi, ogni set di cromosomi segrega alle estremità della cellula in divisione e le fibre del fuso si depolimerizzano e scompaiono, così come i centrioli. La cellula si divide quindi in due cellule figlie identiche.