Jaká je role vřeténka během mitózy?

Během mitózy hraje vřeténka klíčovou a ústřední roli v organizaci a koordinaci separace replikovaných chromozomů a zajištění jejich přesné distribuce do dvou dceřiných buněk. Vřetenový aparát je vysoce dynamická struktura složená z mikrotubulů, motorických proteinů a přidružených proteinů. Zde jsou klíčové funkce vřetena:

1. Tvorba a zarovnání chromozomů:

- Během profáze se vlákna vřeténka začnou organizovat a zachycovat kondenzované chromozomy.

- Chromozomy, z nichž každý se skládá ze dvou sesterských chromatid, jsou zpočátku rozptýleny v buňce.

- Vřetenová vlákna, zejména kinetochorové mikrotubuly, se připojují ke kinetochorům, což jsou proteinové komplexy v oblasti centromery chromozomů.

- Vřeténka pak zarovná chromozomy podél metafázové desky, rovníkové roviny mezi póly vřeténka.

- Toto přesné zarovnání zajišťuje, že každá sesterská chromatida bude distribuována do protilehlých dceřiných buněk.

2. Segregace chromozomů:

- Jakmile jsou chromozomy správně zarovnány na metafázi během metafáze, hraje vřeténka kritickou roli při separaci sesterských chromatid.

- Motorické proteiny spojené s vřetenovými mikrotubuly, jako je dynein a kinesin, využívají energii z hydrolýzy ATP k vytváření sil nezbytných pro segregaci chromozomů.

- Tyto motorické proteiny se pohybují podél mikrotubulů a oddělují sesterské chromatidy.

- Výsledkem je, že každá sesterská chromatida je segregovaná a pohybuje se směrem k opačným pólům vřetena.

3. Tvorba dceřiných jader:

- Po segregaci chromozomů se póly vřeténka dále vzdalují, což vede k prodlužování buňky.

- Kolem každé sady oddělených chromozomů na opačných pólech se během telofáze začne tvořit jaderný obal.

- Jaderný obal uzavírá genetický materiál a vytváří dvě odlišná dceřiná jádra.

4. Cytokineze:

- Vřeteno sice není přímo součástí vřetenového aparátu, ale hraje nepřímou roli v cytokinezi, dělení cytoplazmy.

- V živočišných buňkách pomáhají vřetenová vlákna umístit specializovanou strukturu zvanou kontraktilní prstenec, složený z aktinových a myosinových vláken.

- Stahovací prstenec se stahuje podél rovníku buňky, svírá buněčnou membránu dovnitř a nakonec rozdělí cytoplazmu na dva oddělené kompartmenty, což vede k vytvoření dvou samostatných dceřiných buněk.

Stručně řečeno, vřeteno je klíčovou strukturou během mitózy. Usnadňuje zarovnání chromozomů, zajišťuje přesnou segregaci sesterských chromatid do dceřiných buněk a nepřímo se podílí na cytokinezi vedoucí k úspěšnému dělení buňky.