Spindelfibre er aggregater af mikrotubuli det træk kromosomer under celledeling. Mikrotubulier er proteinfilamenter, der ligner hule stænger. Spindelfibre findes i eukaryote celler og er en komponent i cytoskelet såvel som cilia og flagella.
Spindelfibre er en del af et spindelapparat, der bevæger kromosomer i løbet af mitose og meiose for at sikre jævn kromosomfordeling mellem datterceller. Spindelapparatet i en celle består af spindelfibre, motorproteiner, kromosomer og, i nogle dyreceller, mikrotubulære arrays kaldet asters. Spindelfibre produceres i centrosomet fra kaldte cylindriske mikrotubuli centrioler.
Spindelfibre og kromosombevægelse
Spindelfiber og cellebevægelse forekommer, når mikrotubulier og motoriske proteiner interagerer. Motorproteiner, der drives af ATP, er specialiserede proteiner, der aktivt bevæger mikrotubuli. Motoriske proteiner såsom dyneiner og kinesiner bevæger sig langs mikrotubuli, hvis fibre enten forlænges eller forkortes. Demontering og samling af mikrotubulier producerer den bevægelse, der er nødvendig for at kromosombevægelse og celledeling kan forekomme.
Spindelfibre bevæger sig kromosomer under celledeling ved at fastgøre til kromosomarme og centromerer. En centromere er den specifikke region af et kromosom, hvor duplikater er forbundet. Identiske sammenføjede kopier af et enkelt kromosom er kendt som søsterchromatider. Centromeren er også hvor protein komplekse kaldet kinetochorer er fundet.
Kinetochores genererer fibre, der binder søsterchromatider til spindelfibre. Kinetochorefibre og polspindelfibre fungerer sammen for at adskille kromosomer under mitose og meiose. Spindelfibre, der ikke kommer i kontakt med kromosomer under celledeling, strækker sig fra den ene cellepol til den anden. Disse fibre overlapper hinanden og skubber cellepoler væk fra hinanden som forberedelse til cytokinesis.
Spindelfibre i mitose
Spindelfibre er meget aktive under mitose. De migrerer gennem cellen og dirigerer kromosomer for at gå hen, hvor de har brug for. Spindelfibre fungerer på lignende måde ved meiose, hvor fire datterceller dannes i stedet for to ved at trække homologe kromosomer fra hinanden, efter at de er duplikeret for at forberede opdelingen.
profase: Spindelfibre dannes ved modsatte poler i cellen. I dyreceller vises en mitotisk spindel som aster, der omgiver hvert centriolepar. Cellen bliver langstrakt, når spindelfibre strækker sig fra hver pol. Søsterchromatider fastgøres til spindelfibre ved deres kinetochores.
metafase: Spindelfibre kaldet polære fibre strækker sig fra cellepoler mod midtpunktet af cellen, der er kendt som metafasepladen. Kromosomer holdes på metafasepladen ved hjælp af kraften fra spindelfibre, der skubber på deres centromerer.
anafase: Spindelfibre forkorter og trækker søsterchromatider mod spindelstænger. Separerede søsterchromatider bevæger sig mod modsatte cellepoler. Spindelfibre, der ikke er forbundet med kromatider, forlænger og forlænger cellen for at give plads til, at cellen kan adskilles.
telofase: Spindelfibre spreder sig, når kromosomerne adskilles og bliver indkapslet i to nye kerner.
cytokinese: Der dannes to datterceller, hver med det korrekte antal kromosomer, fordi spindelfibre sikrede dette. Cytoplasmaet deler sig, og de forskellige datterceller adskiller sig fuldstændigt.