35.7 : Spindle Assembly

Durante la división de células eucariotas, los microtúbulos se ensamblan alrededor de los cromosomas duplicados en una matriz bipolar, formando el aparato fusiforme. El ensamblaje del husillo es ayudado por múltiples mecanismos de colaboración.

El ensamblaje del huso comienza después de que dos centrosomas se colocan en extremos opuestos de la célula. En las células animales, los polos del huso se encuentran en los centrosomas.

Los centrosomas maduran y nuclean microtúbulos bipolares, donde el extremo negativo está anclado al polo del huso y el extremo positivo se irradia hacia afuera.

Al mismo tiempo, los complejos enzimáticos multifuncionales, llamados M-Cdks, fosforilan varios componentes de la envoltura nuclear, lo que hace que la envoltura nuclear se descomponga y exponga los cromosomas condensados al citoplasma.

La nucleación de microtúbulos en los centrosomas genera tres tipos de microtúbulos. Los microtúbulos interpolares provienen de polos opuestos cuyos extremos positivos se superponen, creando una matriz antiparalela en la zona media del huso. Los microtúbulos cinetocoros tienen sus extremos positivos conectados con los cinetocoros de los cromosomas expuestos. Los microtúbulos astrales tienen sus extremos positivos en contacto e interactúan con la corteza celular, posicionando el polo del huso.

En ausencia de centrosomas, los cromosomas mitóticos ayudan en el ensamblaje del huso acentrosómico. Los cromosomas mitóticos activan Ran-GTP, una proteína nuclear. El Ran-GTP activado induce la liberación de proteínas estabilizadoras de microtúbulos a partir de complejos proteicos en el citosol. La activación local de estos factores promueve la nucleación y estabilización localizada de los microtúbulos.

Varias proteínas motoras dependientes de microtúbulos también contribuyen al ensamblaje y estabilización del huso.

La dineína une los extremos positivos de los microtúbulos astrales con los componentes de la corteza celular y tira de los polos del huso hacia la corteza celular. En la zona media del huso, la kinesina-5 se asocia con los extremos positivos de los microtúbulos interpolares, para deslizarlos entre sí y generar una fuerza que separa los polos.

Kinesin-14 entrecruza los microtúbulos interpolares en la zona media del huso y genera una tensión que une los polos. La kinesina-4 y la kinesina-10, las cromoquininas, conectan los microtúbulos con los brazos cromosómicos para alejar los cromosomas de los polos.

El equilibrio de estas fuerzas opuestas generadas por las proteínas motoras determina la longitud final y la posición del husillo ensamblado.