18.10: Siły działające na chromosomy

Podczas mitozy ruchy chromosomów zachodzą w wyniku wzajemnego oddziaływania wielu sił na poziomie pikonewtonu. W prometafazie siły te pomagają w składaniu lub kongresacji chromosomów na płaszczyźnie równikowej, ostatecznie prowadząc do ich wyrównania na płytce metafazowej. Siły działające na chromosomy są zależne od czasu i przestrzeni; Dlatego zmieniają się one wraz z położeniem chromosomów, gdy komórka przechodzi przez mitozę.

Mikrotubule i białka motoryczne wywierają na chromosomy dwa rodzaje sił – biegunowe i antybiegunowe, znane również jako siły wyrzutu biegunowego. Depolimeryzacja mikrotubul kinetochoru generuje siłę skierowaną do bieguna i ciągnie chromosom w kierunku bieguna wrzeciona. W przeciwieństwie do tego, polimeryzacja mikrotubuli kinetochoru prowadzi do sił wyrzutu biegunowego, które popychają chromosom w kierunku równika komórki. Białka motoryczne skierowane na koniec mikrotubul z plusem, takie jak chromokinezyny i kinezyna-7, również wytwarzają siły wyrzutu polarnego, popychając chromosomy w kierunku równika komórki.

Jednoczesne, ale nierówne działanie sił wyrzutowych w kierunku bieguna i biegunowym powoduje oscylacje chromosomów podczas prometafazy; jednak podczas metafazy dwukierunkowe chromatydy siostrzane doświadczają równych, ale przeciwstawnych sił. Wytwarza to wystarczające napięcie, aby wyciszyć ścieżkę punktu kontrolnego zespołu wrzeciona i umożliwić komórkom przejście w anafazę. W anafazie siły biegunowe działają na chromatydy siostrzane, powodując ich pomyślną segregację do komórek potomnych.

Oprócz powyższych sił chromosomy są również poddawane siłom kohezyjnym i rozdzielczym. Siła kohezyjna wywierana przez kohezynę utrzymuje chromatydy siostrzane razem do końca metafazy. Z drugiej strony siła rozdzielcza generowana przez kondensyny pozwala chromosomom tworzyć wyraźne struktury w kształcie pręcików, co pomaga w ich prawidłowym rozdzielaniu podczas anafazy.