Spindelvezels zijn eiwitstructuren die zich vroeg in de mitose of celdeling vormen. Ze bestaan uit microtubuli die afkomstig zijn van de centriolen, twee wielvormige lichamen die zich in het centromeergebied van de cel bevinden. Het centromeer is ook bekend als het microtubuli-organiserende centrum. De spilvezels bieden een raamwerk en bevestigingsmiddelen die de chromosomen georganiseerd, uitgelijnd en gesorteerd houden tijdens het hele proces van mitose, waardoor het optreden van aneuploïdie wordt verminderd, of dochtercellen met onvolledige sets van chromosomen. Aneuploïdie is kenmerkend voor kankers.
Componenten
De spilmicrotubuli zijn eiwitvezels die bestaan uit maar liefst 45 verschillende eiwitten die uit de centriolen groeien. Ze vormen een polymeer, een groot molecuul dat bestaat uit veel vergelijkbare moleculen die aan elkaar zijn gekoppeld. Een aantal eiwitten, moleculaire motoren genaamd, drijven de vorming en werking van de spindel aan, waaronder kinesines en dyneïne. Kinesinen helpen de twee tegenovergestelde polen van de spil vast te stellen, de chromosomen tussen de polen te positioneren en de spilpolen te focussen. Dynein reguleert de spillengte, spilpositie en poolfocus en draagt bij aan het controlepunt tijdens de metafase. In de metafase liggen chromosoomparen langs het middelpunt van de delende cel langs het equatoriale vlak. Hier worden ze gecontroleerd op goede bevestiging aan de spil en gereedheid voor scheiding tijdens celdeling.
Bijlagen
Spindelmicrotubuli hechten zich aan een specifiek eiwitcomplex, de kinetochoor genaamd, dat zich in het centromeergebied nabij het midden van elk chromosoom bevindt. Andere microtubuli hechten aan de chromosoomarmen of aan het andere uiteinde van de cel. De chromosomen kunnen ook microtubuli maken, net als de spil zelf. De spil- en chromosomale microtubuli-rangschikking is een macromoleculaire machine die ingewikkeld en dynamisch is.
Scheiding
Zodra de chromosomen zijn gecontroleerd op het equatoriale vlak, lossen de verklevingen tussen de twee sets chromosomen op. Door deze actie kunnen de spilvezels die de chromosomen aan de centriolen aan elk uiteinde van de delende cel hechten, de twee sets chromosomen uit elkaar trekken. Spindelmicrotubuli die aan weerszijden van de cel zijn gegroeid, hebben oorspronkelijk overlappende gebieden; maar naarmate de chromosomen beginnen te scheiden tijdens de anafase-fase van de mitose, nemen de overlappingsgebieden af en wordt de cel langer.
Segregatie
Naarmate de anafase vordert, trekken spilvezels elke set chromosomen naar tegenovergestelde uiteinden van de delende cel. Twee methoden van spilverkorting werken om de chromosomen te verplaatsen. In één mechanisme beginnen de spindelvezels die aan de chromosomale kinetochoren zijn bevestigd snel af te breken en depolymeriseren, waardoor de microtubuli korter worden en de chromosomen dichter bij de pool komen waar de microtubuli zich bevinden gehecht. Een ander trekmechanisme treedt op wanneer motoreiwitten aan de spilpolen de chromosomen dichterbij trekken. Tijdens de telofasefase van mitose scheidt elke set chromosomen zich af naar de uiteinden van de delende cel, en de spilvezels depolymeriseren en verdwijnen, net als de centriolen. De cel deelt zich vervolgens in twee identieke dochtercellen.