Spindel vezels

Dit is een fluorescentiemicrofoto van een cel tijdens de metafase van de mitose. Tijdens de metafase vormen chromosomen (groen) een lijn langs het midden van de cel en spilvezels (paars) groeien van hun polen naar centromeren (geel) in het midden van elk chromosoom.

DR PAUL ANDREWS, UNIVERSITEIT VAN DUNDEE/Science Photo Library/Getty Images

Spindelvezels zijn aggregaten van microtubuli die beweging chromosomen tijdens celdeling. Microtubuli zijn eiwitfilamenten die lijken op holle staafjes. Spindelvezels zijn te vinden in eukaryotische cellen en zijn een onderdeel van de cytoskelet net zoals cilia en flagella .

Spindelvezels maken deel uit van een spindelapparaat dat chromosomen beweegt tijdens mitose en meiosis om een ​​gelijkmatige chromosoomverdeling tussen dochtercellen . Het spindelapparaat van een cel bestaat uit spindelvezels, motoreiwitten, chromosomen en, in sommige dierlijke cellen, microtubuli-arrays genaamd asters . Spindelvezels worden geproduceerd in het centrosoom uit cilindrische microtubuli genaamd centriolen .

Spindelvezels en chromosoombeweging

Spindel vezel en cel beweging ontstaan ​​wanneer microtubuli en motoreiwitten interageren. Motoreiwitten, die worden aangedreven door ATP, zijn gespecialiseerde eiwitten die microtubuli actief verplaatsen. Motoreiwitten zoals dyneins en kinesins bewegen langs microtubuli waarvan de vezels ofwel langer of korter worden. De demontage en hermontage van microtubuli produceert de beweging die nodig is voor chromosoombeweging en celdeling.

Spindelvezels bewegen chromosomen tijdens celdeling door zich te hechten aan chromosoomarmen en centromeren . Een centromeer is het specifieke gebied van een chromosoom waar duplicaten zijn gekoppeld. Identieke, samengevoegde kopieën van een enkel chromosoom staan ​​bekend als: zuster chromatiden . Het centromeer is ook waar eiwit complexen genaamd kinetochoren zijn gevonden.

Kinetochoren genereren vezels die zusterchromatiden hechten aan spoelvezels. Kinetochoorvezels en spilpolaire vezels werken samen om chromosomen te scheiden tijdens mitose en meiose. Spindelvezels die tijdens de celdeling geen contact maken met chromosomen, strekken zich uit van de ene celpool naar de andere. Deze vezels overlappen en duwen celpolen van elkaar af ter voorbereiding op cytokinese.

Spindelvezels bij mitose

Spindelvezels zijn zeer actief tijdens mitose. Ze migreren door de cel en sturen chromosomen om te gaan waar ze heen moeten. Spindelvezels werken op dezelfde manier bij meiose, waar vier dochtercellen worden gevormd in plaats van twee, door homologe chromosomen uit elkaar te trekken nadat ze zijn gedupliceerd om zich voor te bereiden op deling.

Profase: Spindelvezels vormen zich aan tegenovergestelde polen van de cel. In dierlijke cellen verschijnt een mitotische spoel als asters die elk centriolenpaar omringen. De cel wordt langwerpig als spilvezels zich uitstrekken vanaf elke pool. Zusterchromatiden hechten aan spindelvezels aan hun kinetochoren.

Metafase: Spindelvezels die polaire vezels worden genoemd, strekken zich uit van celpolen naar het middelpunt van de cel, bekend als de metafaseplaat. Chromosomen worden tegen de metafaseplaat gehouden door de kracht van spindelvezels die op hun centromeren duwen.

Anafase: Spindelvezels worden korter en trekken zusterchromatiden naar spilpolen. Gescheiden zusterchromatiden bewegen naar tegenovergestelde celpolen. Spindelvezels die niet met chromatiden zijn verbonden, verlengen en verlengen de cel om ruimte te maken voor de cel om te scheiden.

Telofase: Spindelvezels verspreiden zich wanneer de chromosomen worden gescheiden en worden ondergebracht in twee nieuwe kernen.

Cytokinese: Er worden twee dochtercellen gevormd, elk met het juiste aantal chromosomen omdat spindelvezels hiervoor zorgden. Het cytoplasma deelt zich en de afzonderlijke dochtercellen scheiden zich volledig.