Волокна веретена - это белковые структуры, которые образуются на ранних этапах митоза или деления клеток. Они состоят из микротрубочек, которые берут начало от центриолей, двух колесообразных тел, расположенных в области центромеры клетки. Центрера также известна как центр организации микротрубочек. Волокна веретена обеспечивают основу и средства прикрепления, которые удерживают хромосомы в порядке, выравнивании и сортировке во время весь процесс митоза, уменьшая возникновение анеуплоидии, или дочерние клетки с неполными наборами хромосомы. Анеуплоидия характерна для онкологических заболеваний.
Составные части
Микротрубочки веретена - это белковые волокна, состоящие из 45 различных белков, которые растут из центриолей. Они образуют полимер, который представляет собой большую молекулу, состоящую из множества похожих молекул, связанных вместе. Ряд белков, называемых молекулярными моторами, управляет формированием и функционированием веретена, включая кинезины и динеин. Кинезины помогают установить два противоположных полюса веретена, расположить хромосомы между полюсами и сфокусировать полюса веретена. Dynein регулирует длину шпинделя, положение шпинделя и фокусировку полюса и вносит свой вклад в контрольную точку во время метафазы. В метафазе пары хромосом выстраиваются вдоль средней точки делящейся клетки вдоль экваториальной плоскости. Здесь их проверяют на правильность прикрепления к веретену и готовность к разделению при делении клеток.
Вложения
Микротрубочки веретена прикрепляются к определенному белковому комплексу, называемому кинетохорой, который находится в области центромеры рядом с центром каждой хромосомы. Другие микротрубочки прикрепляются к плечам хромосом или к другому концу клетки. Хромосомы также могут создавать микротрубочки, как и само веретено. Расположение веретена и хромосомных микротрубочек - это сложная и динамичная макромолекулярная машина.
Разделение
После проверки хромосом в экваториальной плоскости спайки между двумя наборами хромосом исчезают. Это действие позволяет волокнам веретена, которые прикрепляют хромосомы к центриолям на каждом конце делящейся клетки, разъединять два набора хромосом. Микротрубочки веретена, которые выросли на противоположных сторонах клетки, изначально имеют перекрывающиеся области; но по мере того как хромосомы начинают сегрегировать во время анафазной стадии митоза, области перекрытия уменьшаются, а клетка удлиняется.
Сегрегация
По мере развития анафазы волокна веретена тянут каждый набор хромосом к противоположным концам делящейся клетки. Два метода укорочения веретена действуют для перемещения хромосом. В одном механизме волокна веретена, прикрепленные к хромосомным кинетохорам, начинают быстро разрушаться и деполимеризуется, что укорачивает микротрубочки и перемещает хромосомы ближе к полюсу, к которому микротрубочки прикрепил. Другой механизм притяжения возникает, когда моторные белки на полюсах веретена притягивают хромосомы ближе. Во время стадии телофазы митоза каждый набор хромосом разделяется на концы делящейся клетки, а волокна веретена деполимеризуются и исчезают, как и центриоли. Затем клетка делится на две идентичные дочерние клетки.
