Каква е ролята на вретеното по време на митоза?

По време на митозата вретеното играе решаваща и централна роля в организирането и координирането на разделянето на репликираните хромозоми и осигуряването на тяхното точно разпределение в двете дъщерни клетки. Апаратът на вретеното е силно динамична структура, съставена от микротубули, моторни протеини и свързани протеини. Ето основните функции на шпиндела:

1. Образуване и подреждане на хромозомите:

- По време на профазата влакната на вретеното започват да организират и улавят кондензираните хромозоми.

- Хромозомите, всяка от които се състои от две сестрински хроматиди, първоначално са разпръснати в клетката.

- Влакната на вретеното, особено кинетохорните микротубули, се прикрепят към кинетохорите, които са протеинови комплекси в центромерните области на хромозомите.

- След това вретеното подрежда хромозомите по метафазната плоча, екваториална равнина между полюсите на вретеното.

- Това прецизно подравняване гарантира, че всеки сестрински хроматид ще бъде разпределен в противоположните дъщерни клетки.

2. Хромозомна сегрегация:

- След като хромозомите са правилно подредени в метафазната плоча по време на метафазата, вретеното играе критична роля при разделянето на сестринските хроматиди.

- Моторните протеини, свързани с микротубулите на вретеното, като динеин и кинезин, използват енергията от хидролизата на АТФ, за да генерират силите, необходими за хромозомната сегрегация.

- Тези моторни протеини се движат по протежение на микротубулите, раздалечавайки сестринските хроматиди.

- В резултат на това всеки сестрински хроматид е отделен и се придвижва към противоположните полюси на вретено.

3. Образуване на дъщерни ядра:

- След хромозомната сегрегация, полюсите на вретеното продължават да се раздалечават, което води до удължаване на клетката.

- Около всеки набор от разделени хромозоми на противоположни полюси, ядрена обвивка започва да се образува по време на телофазата.

- Ядрената обвивка обхваща генетичния материал, създавайки две отделни дъщерни ядра.

4. Цитокинеза:

- Въпреки че не е пряка част от апарата на вретеното, вретеното играе непряка роля в цитокинезата, разделянето на цитоплазмата.

- В животинските клетки вретенообразните влакна помагат за позиционирането на специализирана структура, наречена контрактилен пръстен, съставена от актинови и миозинови нишки.

- Контрактилният пръстен се свива по екватора на клетката, прищипвайки клетъчната мембрана навътре и в крайна сметка разделя цитоплазмата на две отделни части, което води до образуването на две отделни дъщерни клетки.

В обобщение, вретеното е решаваща структура по време на митозата. Той улеснява подреждането на хромозомите, осигурява точното разделяне на сестринските хроматиди в дъщерните клетки и индиректно участва в цитокинезата, водеща до успешното делене на клетката.