18.5: הציר המיטוטי

הציר המיטוטי – או מנגנון הציר – הוא מבנה איקריוטי, ציטו-שלד המורכב מסיבי חלבון ארוכים הנקראים מיקרוטובולים. הציר, שנוצר במהלך חלוקת התא, מפריד בין כרומטידים אחים ומעביר אותם לקצוות מנוגדים של תא הורים, שם הכרומוזומים הבודדים כיום מופצים לשני גרעיני תאי בת.

התצורה הדו-קוטבית של הציר המיטוטי מאפשרת הפרדה כרומוזומלית, ומכינה את התא לחלוקה. מנגנון אחד המבטיח היווצרות ציר מיטוטי דו-קוטבי מסתמך על צנטרוזומים.

תאים מסוימים, כגון ביציות בעלי חוליות ותאי צמח גבוהים יותר, חסרים צנטרוזומים; עם זאת, לרוב תאי בעלי החיים יש שני צנטרוזומים כאשר הם נכנסים למיטוזה. כל צנטרוזום מקושר לסידור מעגלי של מיקרוטובולים בקצוות מנוגדים – או קטבים – של הציר המיטוטי. במילים אחרות, צנטרוזומים גרעין microtubules.

חלבונים מוטוריים – בעיקר קינזין ודינאין – פועלים בדרך כלל בקצוות המיקרוטובולים או בסמוך להם, ומאפשרים היווצרות ציר מיטוטי דו-קוטבי והפרדת כרומטידים אחים.

לדוגמה, מנועי קינזין-5 באזור האמצע של הציר מתחברים ומחליקים זה מזה שני מיקרוטובולים המשתרעים ממוטות ציר מנוגדים; תהליך זה מקדם דו-קוטביות והתארכות של ציר על ידי דחיפת מוטות הציר זה מזה.

פעילות קינזין-5 נחשבת כמאוזנת על ידי קינזין-14. מנועי Kinesin-14 מושכים מיקרוטובולים המשתרעים מקטבים מנוגדים, ולמעשה מחברים את הקטבים יחד. הפעילות המתואמת של מנועים אלה מאפשרת לציר להרכיב כראוי.

קינזין-4 וקינזין-10 הם כרומוקינסינים, קינזין שיכול להתחבר לכרומוזומים מיטוטיים. קינזין-4 וקינזין-10 מתקשרים לזרועות הכרומוזומים, ודוחפים את הכרומוזומים ואת קוטב הציר זה מזה.

דינינים מארגנים מיקרוטובולים בחלקים שונים של התא. לדוגמה, הם מקשרים מיקרוטובולים אסטרליים לשלד האקטין ומרחיקים את מוטות הצירים זה מזה.

המבנה, הארגון והרכיבים של הציר המיטוטי מאפשרים לכרומטידים האחיות להיפרד, ומכינים את התא לחלוקה נכונה.