Spindelmekanismen

Spindelmekanismen er det mikrotubulusbaserte maskineriet som organiserer og separerer kromosomer under celledeling i eukaryote celler. Hovedfunksjonene er å sikre riktig plassering av kromosomene og å trekke søsterkromatidene mot hver sin pol. Spindelapparatet består av spindelpoler (sentrosomer hos mange dyr), mikrotubuli, kinetokorer på kromosomene og et nettverk av motorproteiner som kinesiner og dyneiner. Mikrotubuli deles inn i kinetokorale, interpolare og astrale mikrotubuli, og gir feste og kraft til kromosomene.

Spindelens bygging starter etter at kjernemembranen brytes ned. Sentrosomene organiserer polene og mikrotubuli vokser ut og fester seg i kinetokorene på kromosomene. Kromosomene oppnår bi-orientasjon ved metafase, slik at søsterkromatidene trekkes mot motsatte poler og ligger på metafaseplaten. Astrale og interpolare mikrotubuli bidrar til å stabilisere spindelen og til å generere de kreftene som flytter kromosomene mot polene.

I anafase forkortes kinetokorale mikrotubuli ved depolymerisering ved kinetokoren, og søsterkromatidene trekkes mot sine respektive poler. Samtidig glir interpolare mikrotubuli for å trekke polene lenger fra hverandre, noe som øker avstanden mellom polene (anafase B). Cytokinese følger og deler cytoplasmaet, slik at to datterceller oppstår.

Regulering og variasjon: Spindle Assembly Checkpoint (SAC) overvåker at alle kromosomer er festet før anafase kan starte. Proteiner som MAD2 og BUBR1 er viktige komponenter i denne kontrollen. Mange dyr har centrosomer som organiserer polene, mens planter ofte danner spindelen uten tydelige centrosomer. I meiosen er spindelmekanismen tilpasset homologseparasjon og to runder celledeling.

Feil i spindelmekanismen kan føre til aneuploidi, som er assosiert med ulike sykdommer og kreft. Studier av spindelmekanismen har bidratt til utviklingen av legemidler som påvirker celledeling og potensielt kreftbehandling.