สปินเดิลทำหน้าที่อะไรระหว่างไมโทซิส?

เส้นใยสปินเดิลเป็นโครงสร้างโปรตีนที่ก่อตัวในช่วงต้นของไมโทซิสหรือการแบ่งเซลล์ ประกอบด้วยไมโครทูบูลที่กำเนิดจากเซนทริโอล ซึ่งเป็นวัตถุรูปล้อสองล้อที่อยู่ในบริเวณเซนโทรเมียร์ของเซลล์ เซนโทรเมียร์ยังเป็นที่รู้จักกันในนามศูนย์จัดระเบียบไมโครทูบูล เส้นใยสปินเดิลเป็นโครงสร้างและวิธีการยึดติดที่ทำให้โครโมโซมมีระเบียบ เรียงตัว และคละคละระหว่างกัน กระบวนการทั้งหมดของไมโทซิส ลดการเกิด aneuploidy หรือเซลล์ลูกสาวที่มีชุดที่ไม่สมบูรณ์ โครโมโซม Aneuploidy เป็นลักษณะของมะเร็ง

ไมโครทูบูลสปินเดิลเป็นเส้นใยโปรตีนที่ประกอบด้วยโปรตีนที่แตกต่างกันมากถึง 45 ชนิดที่เติบโตจากเซนทริโอล พวกมันก่อตัวเป็นพอลิเมอร์ซึ่งเป็นโมเลกุลขนาดใหญ่ที่ประกอบขึ้นจากโมเลกุลที่คล้ายกันจำนวนมากที่เชื่อมโยงเข้าด้วยกัน โปรตีนจำนวนหนึ่งที่เรียกว่ามอเตอร์โมเลกุลทำให้เกิดการก่อตัวและการทำงานของสปินเดิล รวมถึงไคเนซินและไดนีน Kinesins ช่วยสร้างเสาตรงข้ามสองขั้วของแกนหมุน จัดตำแหน่งโครโมโซมระหว่างขั้วและโฟกัสที่เสาแกนหมุน Dynein ควบคุมความยาวสปินเดิล ตำแหน่งสปินเดิล และการโฟกัสที่เสา และมีส่วนทำให้เกิดจุดตรวจสอบระหว่างเมตาเฟส ในเมตาเฟส คู่โครโมโซมจะเรียงกันตามจุดกึ่งกลางของเซลล์ที่แบ่งตามระนาบเส้นศูนย์สูตร ที่นี่พวกเขาจะตรวจสอบการยึดติดที่เหมาะสมกับแกนหมุนและความพร้อมสำหรับการแยกระหว่างการแบ่งเซลล์

microtubules แกนหมุนยึดติดกับโปรตีนคอมเพล็กซ์เฉพาะที่เรียกว่า kinetochore ซึ่งอยู่ในบริเวณเซนโทรเมียร์ใกล้กับศูนย์กลางของโครโมโซมแต่ละอัน ไมโครทูบูลอื่นๆ ยึดติดกับแขนโครโมโซมหรือปลายอีกด้านหนึ่งของเซลล์ โครโมโซมยังสามารถสร้างไมโครทูบูลได้เช่นเดียวกับแกนหมุนของตัวเอง การจัดเรียงไมโครทูบูลของสปินเดิลและโครโมโซมเป็นเครื่องจักรระดับมหภาคที่สลับซับซ้อนและเป็นไดนามิก

เมื่อตรวจสอบโครโมโซมที่ระนาบเส้นศูนย์สูตรแล้ว การยึดเกาะระหว่างโครโมโซมทั้งสองชุดจะละลายหายไป การกระทำนี้ทำให้เส้นใยแกนหมุนที่ยึดโครโมโซมกับเซนทริโอลที่ปลายแต่ละด้านของเซลล์ที่แบ่งเพื่อดึงโครโมโซมทั้งสองชุดออกจากกัน microtubles แกนหมุนที่เติบโตเป็นด้านตรงข้ามของเซลล์ แต่เดิมมีพื้นที่ทับซ้อนกัน แต่เมื่อโครโมโซมเริ่มแยกตัวระหว่างระยะแอนนาเฟสของไมโทซิส พื้นที่ของการทับซ้อนกันจะลดลงและเซลล์จะยืดออก

เมื่อแอนนาเฟสดำเนินไป เส้นใยแกนหมุนจะดึงโครโมโซมแต่ละชุดไปทางปลายด้านตรงข้ามของเซลล์ที่แบ่ง สองวิธีในการทำให้แกนหมุนสั้นลงทำหน้าที่เคลื่อนย้ายโครโมโซม ในกลไกหนึ่ง เส้นใยแกนหมุนที่ติดอยู่กับไคเนโทคอร์ของโครโมโซมจะเริ่มแตกตัวอย่างรวดเร็วและ depolymerize ซึ่งจะทำให้ microtubules สั้นลงและเคลื่อนโครโมโซมให้ใกล้กับขั้วที่ microtubles แนบมาด้วย กลไกการดึงอีกอย่างหนึ่งเกิดขึ้นเมื่อโปรตีนจากมอเตอร์ที่แกนหมุนดึงโครมโซมเข้ามาใกล้ ในระหว่างระยะเทโลเฟสของไมโทซิส โครโมโซมแต่ละชุดจะแยกตัวออกไปจนถึงปลายเซลล์ที่แบ่งตัว และเส้นใยแกนหมุนจะสลายตัวและหายไป เช่นเดียวกับเซนทริโอล จากนั้นเซลล์จะแบ่งออกเป็นสองเซลล์ลูกสาวที่เหมือนกัน