Det mitotisk spindel eller achromatisk, også kaldet mitotisk maskineri, er en cellulær struktur, der består af mikrotubuli af protein-art, der dannes under celledeling (mitose og meiose).
Udtrykket akromatisk henviser til det faktum, at det ikke pletter med orcein A- eller B. Farver. Spindlen deltager i en retfærdig fordeling af genetisk materiale mellem de to datterceller, der skyldes celledeling.
Celledeling er den proces, hvorved både kønsceller, som er meiotiske celler, og de somatiske celler, der er nødvendige for vækst og udvikling af en organisme, genereres fra zygoten..
Overgangen mellem to på hinanden følgende divisioner udgør cellecyklussen, hvis varighed varierer meget afhængigt af typen af celle og de stimuli, som den udsættes for..
Under mitosen af en eukaryot celle (celle, der har en ægte kerne og organeller afgrænset af membraner), forekommer flere faser: S-fase, profase, prometaphase, metaphase, anaphase, telophase og interface.
Oprindeligt kondenseres kromosomerne og danner to identiske filamenter kaldet kromatider. Hvert kromatid indeholder et af de to tidligere genererede DNA-molekyler, forbundet sammen af en region kaldet centromeren, som spiller en grundlæggende rolle i migrationsprocessen mod polerne før celledeling..
Mitotisk opdeling finder sted gennem en organismes liv. Det anslås, at der under menneskets liv forekommer omkring 10 i kroppen17 celledelinger. Meiotisk opdeling forekommer i gameteproducerende celler eller kønsceller.
Artikelindeks
Den akromatiske spindel betragtes som et langsgående system af proteinmikrofibriller eller cellulære mikrotubuli. Det dannes på tidspunktet for celledeling mellem de kromosomale centromerer og centrosomerne ved cellepolerne og er relateret til migrationen af kromosomer for at generere datterceller med den samme mængde genetisk information.
Centrosomet er regionen, hvor mikrotubuli stammer fra både den akromatiske spindel og cytoskeletet. Disse spindelmikrotubuli består af tubulin-dimerer, der lånes fra cytoskelet..
I begyndelsen af mitose disartikulerer mikrotubuli-netværket i cellens cytoskelet, og den akromatiske spindel dannes. Efter at celledeling har fundet sted, adarticeres spindlen, og cytoskeletets mikrotubuli-netværk omorganiseres og returnerer cellen til dens hviletilstand.
Det er vigtigt at skelne mellem, at der er tre typer mikrotubuli i mitotapparatet: to typer spindelmikrotubuli (kinetochore og polære mikrotubuli) og en type aster mikrotubuli (astrale mikrotubuli).
Den bilaterale symmetri af den akromatiske spindel skyldes interaktioner, der holder de to halvdele sammen. Disse interaktioner er: enten laterale mellem de overlappende positive ender af de polære mikrotubuli; eller de er terminale interaktioner mellem mikrotubuli i kinetochore og kinetochore hos søsterkromatider.
DNA-replikation finder sted under S-fasen i cellecyklussen, derefter, under profase, forekommer migrationen af centrosomerne til modsatte poler i cellen, og kromosomerne kondenserer også.
I prometafasen forekommer dannelsen af mitotisk maskineri takket være samling af mikrotubuli og deres penetration i det indre af kernen. Søsterchromatider, der er bundet af centromererne, dannes, og disse binder igen til mikrotubuli.
Under metafasen justeres kromosomerne i cellens ækvatoriale plan. Spindlen er organiseret i en central mitotisk spindel og et par asters.
Hver aster består af mikrotubuli arrangeret i en stjerneform, der strækker sig fra centrosomerne ind i cellebarken. Disse astrale mikrotubuli interagerer ikke med kromosomer.
Det siges derefter, at aster stråler fra centrosomet til cellebarken og deltager både i placeringen af hele mitotisk apparat og i bestemmelse af planet for celledeling under cytokinesis..
Senere, under anafase, er mikrotubuli i den akromatiske spindel forankret af en positiv ende til kromosomerne gennem deres kinetochores og af en negativ ende til et centrosom.
Adskillelse af søsterkromatider i uafhængige kromosomer forekommer. Hvert kromosom, der er knyttet til et kinetochore mikrotubuli, bevæger sig mod en cellepol. Samtidig sker adskillelsen af cellepolerne.
Endelig dannes kernemembraner omkring datterkerner under telofase og cytokinese, og kromosomer mister deres kondenserede udseende..
Den mitotiske spindel forsvinder, når mikrotubuli depolymeriseres, og der opstår celledeling, der kommer ind i grænsefladen.
Mekanismen involveret i vandringen af kromosomerne mod polerne og den efterfølgende adskillelse af polerne fra hinanden er imidlertid ikke nøjagtigt kendt; Det er kendt, at interaktioner mellem kinetochore og mikrotubuli i spindlen, der er bundet til det, er involveret i denne proces..
Når hvert kromosom migrerer mod den tilsvarende pol, forekommer depolymerisering af den vedhæftede mikrotubuli eller kinetochorisk mikrotubuli. Det antages, at denne depolymerisering kan generere den passive bevægelse af kromosomet, der er bundet til mikrotubuli i spindlen..
Det menes også, at der kan være andre motoriske proteiner associeret med kinetochore, hvor energien fra hydrolyse af ATP ville blive brugt..
Denne energi ville tjene til at drive vandringen af kromosomet langs mikrotubuli til sin ende kaldet "mindre", hvor centrosomet er placeret..
Enstemmigt kunne depolymerisationen af enden af mikrotubuli, der slutter sig til kinetochore, eller "plus" -enden, forekomme, hvilket også ville bidrage til bevægelsen af kromosomet.
Den akromatiske eller mitotiske spindel er en cellulær struktur, der udfylder funktionen af at forankre kromosomerne gennem deres kinetochores, tilpasse dem til celleækvator og til sidst styre migrationen af kromatiderne mod de modsatte poler af cellen inden deres opdeling, hvilket tillader fordelingen Lige genetisk materiale mellem de to resulterende datterceller.
Hvis der opstår fejl i denne proces, genereres en mangel eller et overskud af kromosomer, hvilket oversættes til unormale udviklingsmønstre (forekommer under embryogenese) og forskellige patologier (skal forekomme efter individets fødsel).
Der er bevis for, at mikrotubuli i den akromatiske spindel deltager i bestemmelsen af placeringen af de strukturer, der er ansvarlige for cytoplasmatisk opdeling..
Hovedbeviset er, at celleopdeling altid forekommer i spindelens midtlinie, hvor de polære fibre overlapper hinanden..
Evolutionært er det blevet valgt som en meget overflødig mekanisme, hvor hvert trin udføres af mikrotubuli motorproteiner.
Det antages, at den evolutionære erhvervelse af mikrotubuli skyldtes en proces med endosymbiose, hvor en eukaryot celle absorberede en prokaryot celle, der udviste disse akromatiske spindelstrukturer fra omgivelserne. Alt dette kunne være sket inden mitosens begyndelse.
Denne hypotese antyder, at mikrotubuli-proteinstrukturer oprindeligt kunne have opfyldt en fremdrivningsfunktion. Derefter, når de blev en del af en ny organisme, ville mikrotubuli udgøre cytoskelet og senere mitotisk maskineri.
I evolutionær historie har der været variationer i det grundlæggende skema for eukaryot celledeling. Celledeling repræsenterede kun nogle faser af cellecyklussen, hvilket er en vigtig proces.
Endnu ingen kommentarer