18.5: المغزل الانقسامي

المغزل الانقسامي – أو جهاز المغزل – هو هيكل حقيقي النواة ، هيكل خلوي يتكون من ألياف بروتينية طويلة تسمى الأنابيب الدقيقة. يتشكل المغزل أثناء انقسام الخلية ، ويفصل الكروماتيدات الشقيقة وينقلها إلى طرفي نقيض من الخلية الأبوية ، حيث يتم توزيع الكروموسومات الفردية الآن على نواتين للخلية الوليدة.

يسهل التكوين ثنائي القطب للمغزل الانقسامي الفصل الكروموسومي ، مما يهيئ الخلية للانقسام. تعتمد إحدى الآليات التي تضمن تكوين المغزل الانقسامي ثنائي القطب على الجسيمات المركزية.

تفتقر بعض الخلايا ، مثل بويضات الفقاريات والخلايا النباتية العليا ، إلى الجسيمات المركزية ؛ ومع ذلك ، فإن معظم الخلايا الحيوانية لها جسيمان مركزيان عندما تدخل الانقسام. يرتبط كل جسيم مركزي بترتيب دائري من الأنابيب الدقيقة على طرفي نقيض – أو أقطاب – من المغزل الانقسامي. بمعنى آخر ، تقوم الجسيمات المركزية بنواة الأنابيب الدقيقة.

البروتينات الحركية – ولا سيما كينيسين ودينين – عادة في نهايات الأنابيب الدقيقة أو بالقرب منها وتسهل تكوين المغزل الانقسامي ثنائي القطب وفصل الكروماتيدات الشقيقة.

على سبيل المثال ، ترتبط محركات كينيسين -5 في منطقة منتصف المغزل بأنبوبين دقيقين يمتدان من أعمدة المغزل المتقابلة وتنزلق بعيدا ؛ تعزز هذه العملية ثنائية قطبية المغزل واستطالة عن طريق دفع أعمدة المغزل بعيدا عن بعضها البعض.

يعتقد أن نشاط كينيسين -5 يقابله كينيسين -14. تسحب محركات Kinesin-14 الأنابيب الدقيقة الممتدة من أقطاب متقابلة ، مما يجمع القطبين معا بشكل فعال. يسمح النشاط المنسق لهذه المحركات للمغزل بالتجميع بشكل صحيح.

كينيسين -4 وكينيسين -10 عبارة عن كروموكينسينات ، كينيسين يمكن أن يرتبط بالكروموسومات الانقسامية. يرتبط كينيسين 4 وكينيسين 10 بأذرع الكروموسوم ، مما يدفع الكروموسومات وعمود المغزل بعيدا عن بعضهما البعض.

تنظم Dyneins الأنابيب الدقيقة في أجزاء مختلفة من الخلية. على سبيل المثال ، يربطون الأنابيب الدقيقة النجمية بالهيكل الخلوي للأكتين ، مما يحرك أعمدة المغزل بعيدا عن بعضها البعض.

يسمح هيكل المغزل الانقسامي وتنظيمه ومكوناته للكروماتيدات الشقيقة بالانفصال ، مما يؤدي إلى إعداد الخلية للانقسام المناسب.