A mitotikus orsó vagy achromatikus mitotikus készülék egy olyan rendszer, amelyet eukarióta sejtek hoztak létre, hogy lehetővé tegyék a kromatid migrációt a sejtosztódás során a profáz fázisból . Ez alkotja a mikrotubulusok és a kapcsolódó fehérjéket képez igazi orsó között az ellentétes pólusok egy sejt. Biztosítja a kromoszómák jó eloszlását a sejtekben az osztódás során. Ezért elengedhetetlen a jó sejtfejlődéshez.
Megjegyezzük, hogy egyes szerzők megkülönböztetik a mitotikus orsót (csak kromoszomális és folytonos szálak) és az achromatikus készüléket (orsó + centroszómák + aszterin rostok).
A mitotikus orsók mikrotubulusokból állnak, amelyek a centroszómából polimerizálódnak . Az osztódó cellában három különböző osztályú rost található. Bár alkatukban hasonlóak, szerepük eltér egymástól.
Ezek a rostok a centroszóma vagy a mikrotubulus-szervező központ (MTOC) körül alakulnak ki, és a sejt citoplazmatikus membránjához mennek . A felvetett hipotézis szerint az orsó létrejöttében szerepet játszanak, és beavatkoznának a mitózis következtében fellépő biológiai mechanizmusba, ez citodierézis . A citodierézis után az őszirózsa szálakat használnák az egyes leánysejtek citoszkeletonjának kialakításához.
Ezek a szálak a centroszómából vagy a mikrotubulus-szervező központból (MTOC) fejlődnek ki, hogy csatlakozzanak a sejt közepéhez a mitózisban, és beépüljenek (interkalálódjanak) a sejt másik pólusánál elhelyezkedő második centroszóma többi poláris rostja közé. Motoros fehérjékkel kötődnek, beleértve a kromoszineket, amelyek a kromoszómák telomerjein helyezkednek el. Semmilyen esetben nem nyúlnak elegendő hosszúságon ahhoz, hogy elérjék a szemközti pólus centroszómáját.
Ezek a rostok a centroszómából a kromoszómákba polimerizálódnak. A prometafázis során a kinetochorikus orsó + vége a kromoszómák centromeráján elhelyezkedő fehérjekomplexhez kapcsolódik. Ennek a komplexnek a megkötését motorfehérjék , beleértve a dyneint és a kinezint , kötik meg .
Az a tény, hogy a mitotikus orsók mikrotubulusokból állnak, dinamikus sejtstruktúrává teszi őket, amely mindenkor polimerizál és depolimerizál. Az orsók hossza a mikrotubulusok mitózis alatti polimerizációjától vagy depolimerizációjától függően változik. Ez a két mechanizmus az alfa és a béta tubulin alegységek áramlásának köszönhető. Az alfa- vagy a béta- tubulin alegységek a sejtek szükségleteitől függően nagyon gyorsan kiegészülnek, lehetővé téve az orsók elég nagy növekedését ahhoz, hogy akár a kinetochorákhoz, akár az egymással szemben álló poláris rostokhoz kapcsolódjanak. Amikor a mikrotubulust depolimerizálják, a tubulin alegységek elvesztését eredményezi, ami a szálak rövidüléséhez vezet. Annak ellenére, hogy a tubulin alegységek összeadása és kivonása a szálak mindkét végén történik, a - végek továbbra is a centroszóma felé maradnak, lehetővé téve a rostok + végeihez kapcsolódó kromoszóma vagy kromatid mozgatását. Az orsók polimerizációjának / depolimerizációjának sebessége annak végétől függ: a + végén gyors, míg a - végén lassú lesz.
A mitózis kezdetekor a két centroszóma elválik, és mindegyik képezi az aster nevű sugárszerű mikrotubulusok tömbjének magját. A két centroszóma a mag két ellentétes oldalára mozog, így kialakul a mitotikus orsó két pólusa. A fázis során a replikált kromoszómák kondenzálódnak, és a mitotikus orsók a magon kívül kezdnek összeállni. A pro-metafázis során a mag burkolata felszakad, lehetővé téve az orsók kromoszómákkal való érintkezését és kinetochorájukon keresztül történő megkötését. A mikrotubulusokat a kinetochorokhoz kötjük a mikrotubulusok pozitív részéhez. A metafázis során a mitotikus orsó az összes kromoszómát összehozza a közepén (egyenlítői lemez). Az anafázis során az egyes replikált kromoszómák két testvérkromatidája szinkron módon disszociál, és a kromoszómaorsó ellentétes irányba húzza őket a sejt két pólusa felé. A telofázis során a poláris rostok a sejtet megnyújtják, így helyet teremtenek a két leánysejtnek. A mitotikus orsó lehetővé teszi a kromoszómák elválasztását és részt vesz a két leánysejt kialakulásában.
A sejtben egyensúly van a heterodimerek formájában kialakuló tubulin és a mikrotubulusok polimerizált formája között. Ez az egyensúly rendkívül érzékeny, például a kalcium koncentrációjának változására. Mivel a sejt a pufferrendszereknek és a szivattyúknak köszönhetően képes lokálisan és nagyon gyorsan módosítani a kalcium koncentrációját, ezért nagyon hatékony szabályozó mechanizmusa van, és lehetősége van a mikrotubulusok képződésének és dimerekben vagy monomerekben történő disszociációjának ellenőrzésére. tubulinokból. Egy második kontrollmechanizmus, amely azonban hosszabb távú, a mikrotubulusok stabilizálása társult fehérjék vagy kémiai módosítások, például acetilezés vagy detirozilezés útján.
A mitotikus orsók kétféle kontrollon mennek keresztül.
Számos kémiai molekula tekinthető mitotikus orsómérgeknek. Ez a helyzet a taxánokkal , a kolchicinnel és a vinka-alkaloidokkal . Ezek a molekulák blokkolják a mikrotubulusok polimerizációját vagy depolarizációját. Ezen molekulák egy részét terápiásán alkalmazzák magas proliferációs indexű rákos daganatok kezelésére. Ezért lehetséges lassítani a progressziójukat vagy megsemmisíteni őket a mitotikus orsó és ezért a daganatos sejtek mitózisának blokkolásával, elkerülve a normálisan kevésbé szaporodó sejtek megérintését.