Spindelfibrer

Spindelfibrer är aggregat av mikrotubuli som förflyttar kromosomer under celldelning. Mikrotubulor är proteinfilament som liknar ihåliga stavar. Spindelfibrer finns i eukaryota celler och utgör en del av cytoskeletten såväl som cilia och flagella.

Spindelfibrer är en del av en spindelapparat som flyttar kromosomer under mitos och meios för att säkerställa jämn kromosomfördelning mellan dotterceller. Spindelapparaten i en cell består av spindelfibrer, motorproteiner, kromosomer och, i vissa djurceller, mikrotubulära matriser som kallas asters. Spindelfibrer produceras i centrosomen från cylindriska mikrotubuli som kallas centrioler.

Spindelfibrer och kromosomrörelse

Spindelfiber och cellrörelse uppstår när mikrotubulor och motorproteiner interagerar. Motorproteiner, som drivs av ATP, är specialiserade proteiner som aktivt rör sig om mikrotubuli. Motorproteiner som dyneiner och kinesiner rör sig längs mikrotubuli vars fibrer antingen förlängs eller förkortas. Demontering och återmontering av mikrotubuli ger rörelsen som krävs för att kromosomrörelse och celldelning ska ske.

Spindelfibrer förflyttar kromosomer under celldelning genom att fästa till kromosomarmar och centromerer. En centromere är den specifika regionen i en kromosom där duplikater är länkade. Identiska, sammanfogade kopior av en enda kromosom kallas systerkromatider. Centromeren är också där proteinkomplex som kallas kinetokorer finns.

Kinetokorer genererar fibrer som fäster systerkromatider till spindelfibrerna. Kinetokore fibrer och polära spindelfibrer arbetar tillsammans för att separera kromosomer under mitos och meios. Spindelfibrer som inte kommer i kontakt med kromosomer under celldelning sträcker sig från en cellpol till den andra. Dessa fibrer överlappar varandra och skjuter cellpoler från varandra för att förbereda cytokinesis.

Spindelfibrer i mitos

Spindelfibrer är mycket aktiva under mitos. De migrerar genom cellen och dirigerar kromosomer för att gå dit de behöver. Spindelfibrer fungerar på liknande sätt i meios, där fyra dotterceller bildas istället för två, genom att dra homologa kromosomer isär efter att de har kopierats för att förbereda sig för uppdelning.

profas: Spindelfibrer bildas vid motsatta poler i cellen. I djurceller visas en mitotisk spindel som aster som omger varje centriolepar. Cellen blir långsträckt när spindelfibrerna sträcker sig från varje pol. Systerkromatider fäster vid spindelfibrerna vid sina kinetokorer.

metafas: Spindelfibrer som kallas polära fibrer sträcker sig från cellpolerna mot mittpunkten för cellen som kallas metafasplattan. Kromosomer hålls fast vid metafasplattan av kraften från spindelfibrer som pressar på sina centromerer.

anafas: Spindelfibrerna förkortar och drar systerkromatider mot spindelpolarna. Separerade systerkromatider rör sig mot motsatta cellpoler. Spindelfibrer som inte är anslutna till kromatider förlänger och förlänger cellen för att ge plats för cellen att separera.

telofas: Spindelfibrer sprids när kromosomerna separeras och hyses i två nya kärnor.

cytokines: Två dotterceller bildas, var och en med rätt antal kromosomer eftersom spindelfibrer garanterade detta. Cytoplasman delar sig och de distinkta dottercellerna separerar helt.