Когда образуется веретено деления? Какова его роль?

Веретено деления — это микротрубочковый аппарат, который возникает в начале деления клетки и обеспечивает точное расхождение хромосом к дочерним полюсам.

Когда образуется:

• Подготовка: к моменту митоза центросома в животных клетках уже удвоена (это происходит в S-фазе).

• Профаза: микротрубочки активно полимеризуются, центросомы начинают расходиться к противоположным сторонам клетки.

• Прометафаза: после распада ядерной оболочки микротрубочки получают доступ к хромосомам и прикрепляются к их кинетохорам; формируется полноценное биполярное веретено.

• У растений (и многих грибов) веретено формируется без центриолей — микротрубочки организуются от многочисленных MTOC вокруг ядра и самособираются в биполярную структуру.

• Аналогично веретено формируется в мейозе — отдельно в делениях I и II.

Из чего состоит:

• Кинетохорные микротрубочки — идут от полюсов к кинетохорам и «ловят» хромосомы.

• Полярные (интерполярные) — перекрываются в зоне экватора и толкают полюса друг от друга.

• Астральные — расходятся радиально от полюсов к кортикальному слою цитоплазмы, помогают ориентировать веретено и место борозды деления.

• Движение обеспечивают моторные белки кинезины и динеины, а стабильность — регуляция динамики микротрубочек (полимеризация/деполимеризация).

Роль:

1. Поиск и прикрепление хромосом: микротрубочки находят кинетохоры и добиваются биориентации (каждая сестринская хроматида связана со своим полюсом).

2. Выравнивание: выстраивают хромосомы на метафазной пластинке.

3. Расхождение: в анафазе укорачиваются кинетохорные микротрубочки и расходятся полюса (работа интерполярных микротрубочек и моторов), что разделяет сестринские хроматиды (в митозе) или гомологичные хромосомы (в мейозе I).

4. Контроль качества: через контрольную точку веретена клетка убеждается, что все кинетохоры правильно прикреплены и натянуты; при ошибках задерживается переход в анафазу.

5. Ориентация цитокинеза: астральные микротрубочки задают позицию борозды перетяжки, обеспечивая правильное разделение цитоплазмы.

Итог: веретено деления формируется с начала профазы (полностью — в прометафазе) и служит «тросово-моторной» системой клетки для точного разделения хромосом и корректного завершения деления.