Шпиндельный аппарат

Шпинделя Устройство шпинделя ядерного деления является клеточной структурой состоит из множества волокон веретена и форм во время митоза и мейоза для деления ядра клетки . Волокна веретена, в свою очередь, состоят из крошечных трубок, называемых микротрубочками .

Микроскопическое изображение во время метафазы в митозе - различные микротрубочки веретена устройства показаны в зеленых , загущенных хромосомах в синих, кинетохор в розовом цвете.

Микротрубочки - это структуры, которые состоят из белкового тубулина и важны для развития аппарата веретена. Вы можете переключаться между фазами роста и распада; клетка использует это свойство при формировании веретена деления ядра. Веретенообразный аппарат образует в клетке два полюса, из которых возникают звездообразные микротрубочки. Микротрубочки связываются с кинетохорами двух хроматидных хромосом клетки и играют важную роль в разделении сестринских хроматид , которые в качестве дочерних хромосом делятся поровну между двумя вновь возникающими ядрами дочерних клеток.

Микротрубочки волокон веретена объединяются в три типа организации:

  • Полярные микротрубочки называются микротрубочками, которые, начиная с полюсов, могут выходить далеко за пределы экваториальной плоскости. Они накладываются друг на друга, так что под световым микроскопом кажется, что они протянулись от полюса до полюса (англ. Overlap-microtubuli ).
  • Микротрубочки кинетохор прикрепляются к кинетохорам - белковым структурам, которые находятся на центромере хромосомы - и достигают близко к полюсам или связаны с полярными микротрубочками.
  • С другой стороны, астральные микротрубочки образуют звезду вокруг полюсов и контактируют с элементами клеточного скелета .

Хронологическая последовательность митоза регулируется контрольным механизмом - митотической контрольной точкой . Это задерживает начало анафазы до тех пор, пока все еще существуют кинетохоры, которые еще не прикреплены биполярно с обеих сторон митотического веретена.

Большинство клеток животных организуют веретенообразный аппарат с помощью центросом . Центросома состоит из пары центриолей ; Для деления ядра необходимы две центросомы, каждая из которых представляет полярные центры организации микротрубочек ( англ. Microtubule organization center , MTOC ). Таким образом, в интерфазе клеточного цикла каждая из двух центриолей одной центросомы, присутствующей в качестве центрального тела, удваивается, а затем центросома разделяется. В начале профазы митоза затем образуются микротрубочки, которые толкают две центросомы в противоположные области клетки - как два полюса веретена.

Каждая пара центриолей или центросом полюса окружена матрицей, из которой исходят микротрубочки. Специальные сайты связывания для растущих микротрубочек можно найти на кинетохорах центромеры хромосомы (которые также могут быть далее распределены в хромосомах с «диффузной» центромерой). Миграция прикрепленных и разделенных хромосом к полюсам ядерного веретена требует проводящей структуры волокон веретена. Его структура устанавливается и разрабатывается посредством взаимодействий между кинетохорами, полярными и астральными микротрубочками. Последние могут контактировать с цитоскелетными частями коры клетки вблизи мембраны. Фактическая транслокация хромосом опосредуется различными моторными белками , включая а. Кинезины , которые связаны с кинетохорами и мигрируют по микротрубочкам. Согласно предыдущим знаниям, и тянет, и толкает.

В телофазе митоза ядерное веретено окончательно разрушается. В растительных клетках микротрубочки собираются в области фрагмопласта , откуда начинается организация межфазного цитоскелета и новой клеточной стенки. Микротрубочки лежат во фрагмопластической плоскости в непосредственной близости от микрофиламентов.

Индивидуальные доказательства

  1. Альбертс и др.: Молекулярная биология клетки . 5-е издание, Garland Science, Нью-Йорк, 2008 г., стр. 1075 и далее.