ZentrosomenSpindelapparat

Der ZentrosomenSpindelapparat ist das Netzwerk aus Mikrotubuli, Motorproteinen und zugehörigen Proteinen, das während der Zellteilung die Chromosomen ordnet und trennt. Typischerweise entsteht er aus dem Zentrosom, dem mikro­tubulusorganisierenden Zentrum der Zelle, insbesondere in tierischen Zellen. In Pflanzenzellen oder einigen Pilzen fehlt ein klassisches Zentrosom; dort wird der Spindelapparat durch mikrotubuliorganisierende Regionen im Zellinneren gebildet.

Struktur und Bestandteile: Ein Zentrosom besteht aus einem Paar Zentriolen und dem perizentriolaren Material. Von den Polen des Zentrosoms ragen Mikrotubuli aus, die den Spindelapparat bilden. Der Spindelapparat umfasst astrale Mikrotubuli, kinetochore Mikrotubuli und interpolare Mikrotubuli. Kinetochore Mikrotubuli verbinden sich mit den Kino­to­koreen der Chromosomen, während astrale und interpolare Mikrotubuli die Spannung und die Länge des Spindels steuern. Motorproteine wie Dynein und Kinesin unterstützen Aufbau, Länge und Positionierung.

Funktion: Während der Mitose ordnet der Spindelapparat die Chromosomen und sorgt für deren korrekte Ausrichtung in der Metaphasenplatte. In der Anaphase ziehen sich die Schwesterchromatiden an ihren Kinetochores zu den Spindelpole, während interpolare Mikrotubuli eine Trennungsbewegung unterstützen. In der Telophase und Zytokinese wird der Spindelapparat abgebaut, während sich die Zelle in zwei Tochterzellen teilt.

Bedeutung und Regulation: Eine fehlerhafte Spindelbildung kann zu Chromosomenfehlverteilungen und Aneuploidie führen, was mit Krankheiten wie Krebs assoziiert wird. Die Spindelbildung wird durch den Spindelprüfpunkt überwacht; bei Problemen kann die Zelle den Zellzyklus anhalten, bis die Chromosomen korrekt getrennt sind. Unterschiede zwischen Organismen spiegeln sich in der Existenz oder Abwesenheit klassischer Zentrosomen wider.