Spindelfasern

Dies ist eine fluoreszenzmikroskopische Aufnahme einer Zelle während der Metaphase der Mitose. Während der Metaphase reihen sich Chromosomen (grün) entlang der Mitte der Zelle und Spindelfasern (lila) wachsen von ihren Polen zu Zentromeren (gelb) in der Mitte jedes Chromosoms.

DR. PAUL ANDREWS, UNIVERSITÄT DUNDEE/Science Photo Library/Getty Images

Spindelfasern sind Aggregate von Mikrotubuli diese Bewegung Chromosomen während der Zellteilung. Mikrotubuli sind Proteinfilamente, die Hohlstäbchen ähneln. Spindelfasern finden sich in eukaryotische Zellen und sind Bestandteil der Zytoskelett ebenso gut wie Zilien und Flagellen .

Spindelfasern sind Teil eines Spindelapparates, der Chromosomen währenddessen bewegt Mitose und Meiose um eine gleichmäßige Chromosomenverteilung zu gewährleisten Tochterzellen . Der Spindelapparat einer Zelle besteht aus Spindelfasern, Motorproteinen, Chromosomen und, in einigen tierischen Zellen, Mikrotubuli-Anordnungen, die als Mikrotubuli bezeichnet werden Astern . Spindelfasern werden im Zentrosom aus sogenannten zylindrischen Mikrotubuli hergestellt Zentriolen .

Spindelfasern und Chromosomenbewegung

Spindelfaser u Zellbewegung treten auf, wenn Mikrotubuli und Motorproteine ​​interagieren. Motorproteine, die von ATP angetrieben werden, sind spezialisierte Proteine, die Mikrotubuli aktiv bewegen. Motorproteine ​​wie Dyneine und Kinesine bewegen sich entlang von Mikrotubuli, deren Fasern sich entweder verlängern oder verkürzen. Die Demontage und Remontage von Mikrotubuli erzeugt die Bewegung, die für die Chromosomenbewegung und Zellteilung erforderlich ist.

Spindelfasern bewegen sich Chromosomen während der Zellteilung durch Anheften an Chromosomenarme und Zentromere . Ein Zentromer ist die spezifische Region eines Chromosoms, in der Duplikate verknüpft sind. Identische, verbundene Kopien eines einzelnen Chromosoms werden als bezeichnet Schwesterchromatiden . Das Zentromer ist auch wo Protein Komplexe genannt Kinetochoren gefunden werden.

Kinetochoren erzeugen Fasern, die Schwesterchromatiden an Spindelfasern anheften. Kinetochorfasern und polare Spindelfasern arbeiten zusammen, um Chromosomen während der Mitose und Meiose zu trennen. Spindelfasern, die während der Zellteilung keinen Kontakt zu den Chromosomen haben, erstrecken sich von einem Zellpol zum anderen. Diese Fasern überlappen und schieben Zellpole voneinander weg, um die Zytokinese vorzubereiten.

Spindelfasern in der Mitose

Spindelfasern sind während der Mitose hochaktiv. Sie wandern durch die Zelle und lenken die Chromosomen dorthin, wo sie hin müssen. Spindelfasern funktionieren ähnlich bei der Meiose, wo vier statt zwei Tochterzellen gebildet werden, indem homologe Chromosomen auseinander gezogen werden, nachdem sie dupliziert wurden, um sich auf die Teilung vorzubereiten.

Prophase: Spindelfasern bilden sich an gegenüberliegenden Polen der Zelle. In tierischen Zellen erscheint eine mitotische Spindel als Astern, die jedes Centriolenpaar umgeben. Die Zelle wird verlängert, wenn sich Spindelfasern von jedem Pol aus erstrecken. Schwesterchromatiden heften sich an ihren Kinetochoren an Spindelfasern.

Metaphase: Spindelfasern, sogenannte Polarfasern, erstrecken sich von den Zellpolen zum Mittelpunkt der Zelle, der als Metaphasenplatte bekannt ist. Chromosomen werden durch die Kraft der Spindelfasern, die auf ihre Zentromere drücken, an der Metaphasenplatte gehalten.

Anaphase: Spindelfasern verkürzen sich und ziehen Schwesterchromatiden zu Spindelpolen. Getrennte Schwesterchromatiden bewegen sich zu entgegengesetzten Zellpolen. Spindelfasern, die nicht mit Chromatiden verbunden sind, verlängern und verlängern die Zelle, um Platz für die Trennung der Zelle zu schaffen.

Telophase: Spindelfasern verteilen sich, wenn die Chromosomen getrennt werden, und werden in zwei neuen Kernen untergebracht.

Zytokinese: Es entstehen zwei Tochterzellen mit jeweils der richtigen Chromosomenzahl, denn dafür sorgen Spindelfasern. Das Zytoplasma teilt sich und die einzelnen Tochterzellen trennen sich vollständig.