Vretena deljenja je ... Opis, struktura i funkcije

Vreteno fisije je vremenska struktura formirana tokom procesa mitoze i mejoze, i obezbeđuje se segregaciju hromozoma i podelu ćelija. Bipolarni: sistem mikrotubula, formiran u prostoru između polova, podseća na vreteno u obliku. U regionu centromera, mikrotubule vretena pričvršćuju kinosomske kinetohore. Prema njima, hromozomi se kreću na polove.

Struktura

Vreteno fisije sastoji se od tri osnovna strukturna elementa: mikrotubule, stubovi za fiksiranje i hromozomi. Polovi podjele na životinjama organizuju se uz pomoć centrosoma, u kojima se nalaze centriole. U odsustvu centrosoma (u biljkama i oocitima kod nekih životinjskih vrsta), vreteno ima široke polove i naziva se centrosomom. U formiranju vretena učestvuje još jedna struktura, motorni proteini. Oni pripadaju dinama i kinesinima.

Vreteno podjele je bipolarna struktura. Na oba pola su centrosomi - organeli, koji su centri organizacije mikrotubula. U strukturi centrosoma razlikuju se dva centriola, okružena mnogim različitim proteinama. Kondenzovani hromozomi, koji imaju oblik hromatida koji su pričvršćeni za centromere, nalaze se između polova. U regionu centromere postoje kinetohori kojima se mikrotubule pričvršćuju.

Formacija

Pošto je vreteno fisiona struktura odgovorna za podelu ćelija, početak njegove montaže se javlja u prophase-u. U biljkama i oocitima, u odsustvu centrosoma, centar organizacije mikrotubula je osnovna školjka. Mikrotubule se približavaju nuklearnoj koverti i na kraju profaze završavaju njihova orijentacija i formira se "prophase vreteno" - osa budućeg vretena podjele.

Imajući u vidu činjenicu da je u životinjskim ćelijama centrosom koji služi kao centar organizacije, početak formiranja vretena vretena je razlika između dva centrozoma u toku prophase perioda. Ovo je moguće zahvaljujući motornim proteinskim dineinima: oni se spajaju na vanjsku površinu jezgra, kao i na unutrašnju stranu ćelijske membrane. Grupa dina vezanih za membranu povezuje se sa astralnim mikrotubulama i počinje da se kreće ka minus-endu, zbog čega se centrosomi razblažuju duž suprotnih dijelova ćelijske membrane.

Završetak montaže

Konačno formiranje vretena fisije se javlja u fazi transportafaze, nakon nestajanja nuklearne membrane postaje puna, nakon toga, centrosomi i mikrotubule mogu pristupiti komponentama vretena.
Međutim, postoji jedan izuzetak: kod puštanja kvasca, formiranje vretena vretena se javlja unutar jezgra.

Formiranje nitova vretena filamenta i njihova orijentacija je nemoguće bez dva procesa: organizovanje mikrotubula oko hromozoma i njihovo povezivanje na suprotne polove podjele. Mnogi elementi neophodni za konačnu formaciju vretena fisije, uključujući hromozome i motoričke proteine, nalaze se unutar ćelijskog jezgra, a mikrotubule, a ako je ona životinjska ćelija, centrose se nalaze u citoplazmi, odnosno komponente su izolovane jedna od druge. Zbog toga se formiranje vretena završava tek posle nestanka nuklearnog omotača.

Pristup hromozoma

Formiranje vretena fisije uključivalo je proteine, kao i mnoge druge strukture, au ćelijama životinja ovaj proces je dobro proučavan. Tokom profaze, mikrotubule čine strukturu u obliku zvijezda oko centrosoma, koji se radijalno razlikuje. Nakon pada membrane jezgra, dinamički nestabilni mikrotubuli počinju da aktivno sondiraju ovu oblast, a kinetohori hromozoma mogu dobiti nadoknadu na njima. Neki od hromozoma odmah se pojavljuju na suprotnim polovima, dok su ostali prvi put povezani sa mikrotubulama jednog od polova, a tek onda počinju da se kreću prema željenom polu. Kada se proces završi, kromosomi koji su već povezani sa bilo kojim stubom počinju da se kinetohore pričvršćuju mikrotubulama sa suprotnog pola, tako da se tokom metafaznog procesa kinetohore vezuju od deset do četrdeset cevi. Ova formacija se naziva kinetochore skupom. Postepeno, svaki od hromozoma je povezan sa suprotnim stubom, i formiraju metafaznu ploču u centralnom dijelu vretena podjele.

Druga opcija

Postoji još jedan scenario, prema kojem se formira vreteno deljenja. To je moguće za ćelije koje imaju centrosom, a za ćelije u kojima su odsutne. U procesu je uključen kompleks gama-tubulinog prstena, zbog čega postoji nukleacija kratkih mikrotubula oko hromozoma. Cevi se pridružuju kinetohore sa plus-endom, nakon čega počinje polimerizacija mikrotubula, odnosno regulisan rast. Minus se "spaja" i ostaje na polovima zbog motornih proteina. Ako par centrosoma učestvuje u formiranju vretena fisije, ovo olakšava vezu mikrotubula, ali je proces moguć bez njih.

Podjednako

Jasno razdvajanje hromozoma između dve ćelije formirane tokom razdvajanja može se desiti samo ako se par hromatida sa njihovim kinetohore pridružilo različitim polovima. Bipolarno odstupanje hromatida naziva se amfitečno, ali postoje i druge varijante koje se javljaju tokom vremena prikupljanja vretena. Monotepična je (jedan kinetohor se pridruži jednom polu) i sintetički (oba kinetohora hromozoma su povezani na jedan pol). Kada se merotepi jedan kinetohore odmah hvataju za dva pola. Samo uobičajeno, bipolarno vezivanje koje je zbog naponskih sila od polova je stabilno, preostale metode vezivanja su nestabilne i reverzibilne, ali su moguće zbog lokacije kinotehora.