Kādu funkciju vārpstas veic mitozes laikā?

Vārpstas šķiedras ir olbaltumvielu struktūras, kas veidojas agrīnā mitozes jeb šūnu dalīšanās stadijā. Tie sastāv no mikrotubulām, kas rodas no centriolēm, diviem riteņa formas ķermeņiem, kas atrodas šūnas centromērā. Centromēra ir arī pazīstama kā mikrotubulu organizēšanas centrs. Vārpstas šķiedras nodrošina piestiprināšanas sistēmu un līdzekļus, kas hromosomas uztur sakārtotas, izlīdzinātas un asorti laikā visu mitozes procesu, samazinot aneuploidijas vai meitas šūnu ar nepilnīgiem hromosomas. Aneuploīdija ir raksturīga vēža gadījumiem.

Vārpstas mikrocaurules ir olbaltumvielu šķiedras, kas sastāv no 45 dažādiem proteīniem, kas aug no centriolām. Tie veido polimēru, kas ir liela molekula, ko veido daudzas līdzīgas molekulas, kas savienotas kopā. Vārpstas veidošanos un darbību virza virkne olbaltumvielu, ko sauc par molekulāriem motoriem, ieskaitot kinezīnus un dyneīnu. Kinezīni palīdz noteikt divus vārpstas pretējos polus, novietot hromosomas starp poliem un fokusēt vārpstas polus. Dynein regulē vārpstas garumu, vārpstas stāvokli un polu fokusēšanu un veicina kontrolpunktu metafāzes laikā. Metafāzē hromosomu pāri sakrīt gar sadalošās šūnas viduspunktu gar ekvatoriālo plakni. Šeit tiek pārbaudīts, vai tie ir pareizi piestiprināti vārpstai un vai tie ir gatavi atdalīšanai šūnu dalīšanās laikā.

Vārpstas mikrotubulīši pievienojas specifiskam olbaltumvielu kompleksam, ko sauc par kinetohoru, kas atrodas centromēras zonā netālu no katras hromosomas centra. Citas mikrotubulas piestiprinās hromosomu rokās vai šūnas otrajā galā. Hromosomas var radīt arī mikrotubulus, tāpat kā pati vārpsta. Vārpstas un hromosomu mikrotubulu izkārtojums ir makromolekulāra mašīna, kas ir sarežģīta un dinamiska.

Kad hromosomas ir pārbaudītas ekvatoriālajā plaknē, saķere starp abām hromosomu kopām izšķīst. Šī darbība ļauj vārpstas šķiedrām, kas hromosomas piestiprina pie sadalošās šūnas abos galos esošajiem centrioliem, izvilkt abas hromosomu kopas. Vārpstas mikrocaurulītēm, kas izaugušas šūnas pretējās pusēs, sākotnēji ir apgabali, kas pārklājas; bet, kad mitozes anafāzes stadijā hromosomas sāk atdalīties, pārklāšanās laukumi samazinās un šūna pagarinās.

Kad anafāze turpinās, vārpstas šķiedras velk katru hromosomu komplektu pretī dalošās šūnas pretējiem galiem. Divas vārpstas saīsināšanas metodes darbojas, lai pārvietotu hromosomas. Vienā mehānismā vārpstas šķiedras, kas piestiprinātas hromosomu kinetohoriem, sāk ātri sadalīties un depolimerizējas, kas saīsina mikrotubulus un pārvieto hromosomas tuvāk polam, pie kura atrodas mikrocaurules. pievienots. Cits vilkšanas mehānisms rodas, kad motora proteīni vārpstas polos pievilina hromsomas tuvāk. Mitozes telofāzes stadijā katrs hromosomu komplekts nošķiras līdz dalošās šūnas galiem, un vārpstas šķiedras depolimerizējas un pazūd tāpat kā centrioles. Tad šūna sadalās divās identiskās meitas šūnās.