Vřetenová vlákna jsou agregáty mikrotubuly které se pohybují chromozomy během dělení buněk. Mikrotubuly jsou proteinová vlákna, která se podobají dutým tyčím. Vřetenová vlákna se nacházejí v eukaryotické buňky a jsou součástí cytoskelet stejně jako cilia a bičíkem.
Vřetenová vlákna jsou součástí vřetenového aparátu, který během chromosomů pohybuje mitóza a redukční dělení buněk pro zajištění rovnoměrného rozdělení chromozomů mezi dceřiné buňky. Vřetenový aparát buňky je tvořen vřetenovými vlákny, motorickými proteiny, chromozomy a v některých živočišných buňkách mikrotubulovými poli nazývanými astry. Vřetenová vlákna jsou vyráběna v centrosomu z válcových mikrotubulů zvaných centrioly.
Vřetenová vlákna a chromozomový pohyb
Vřetenové vlákno a buněčný pohyb dochází, když mikrotubuly a motorické proteiny interagují. Motorické proteiny, které jsou poháněny ATP, jsou specializované proteiny, které aktivně pohybují mikrotubuly. Motorické proteiny, jako jsou dyneiny a kineziny, se pohybují po mikrotubulích, jejichž vlákna se prodlužují nebo zkracují. Demontáž a opětovné sestavení mikrotubulů produkuje pohyb potřebný pro pohyb chromozomů a dělení buněk.
Vřetenová vlákna se pohybují chromozomy během dělení buněk připojením k chromozomovým ramenům a centromery. Centromera je specifická oblast chromozomu, kde jsou spojeny duplikáty. Identické spojené kopie jednoho chromozomu jsou známé jako chromatidy sestry. Centroméra je také kde protein volaly komplexy kinetochores Jsou nalezeny.
Kinetochores generuje vlákna, která připevňují sesterské chromatidy k vřetenovým vláknům. Vlákna kinetochore a polární vlákna vřetena spolupracují při separaci chromozomů během mitózy a meiózy. Vřetenová vlákna, která během dělení buněk nekontaktují chromozomy, sahají od jednoho pólu k druhému. Tato vlákna se překrývají a tlačí póly buněk od sebe v rámci přípravy na cytokinezi.
Vřetenová vlákna v mitóze
Vřetenová vlákna jsou během mitózy vysoce aktivní. Migrují v celé buňce a směrují chromozomy, aby šly tam, kam potřebují. Vřetenová vlákna fungují podobně v meióze, kde se místo dvou vytvořily čtyři dceřiné buňky, tažením homologních chromozomů od sebe poté, co byly duplikovány, aby se připravily na rozdělení.
Prorok: Vřetenová vlákna se tvoří na opačných pólech buňky. V živočišných buňkách se mitotické vřeteno objevuje jako astry, které obklopují každý pár středních. Když se vřetenová vlákna táhnou od každého pólu, buňka se protáhne. Sesterské chromatidy se přichycují na vřetenová vlákna na svých kinetochorech.
Metafáza: Vřetenová vlákna zvaná polární vlákna sahají od pólu buněk ke středu buňky známé jako metafázová deska. Chromozomy jsou drženy na metafázové desce silou vřetenových vláken tlačících na jejich centromery.
Anaphase: Vřetenová vlákna zkracují a přitahují sesterské chromatidy k pólovým vřetenům. Oddělené sesterské chromatidy se pohybují směrem k opačným pólovým buňkám. Vřetenová vlákna, která nejsou připojena k chromatidům, prodlužují a prodlužují buňku, aby vytvořily prostor pro separaci buňky.
Telophase: Vřetenová vlákna se rozptýlí, když jsou chromozomy odděleny a jsou umístěny uvnitř dvou nových jader.
Cytokineze: Vytvoří se dvě dceřiné buňky, každá se správným počtem chromozomů, protože to vřetenová vlákna zajistila. Cytoplazma se dělí a odlišné dceřiné buňky se zcela oddělují.