تارهای دوک نقش حیاتی در تقسیم سلولی ایفا می‌کنند. این ساختارهای ظریف که از جنس میکروتوبول‌ها هستند، کروموزوم‌ها را در طول میتوز و میوز به سلول‌های جدید هدایت می‌کنند.

نکات کلیدی:

• تارهای دوک در جابجایی کروموزوم‌ها به سلول‌های جدید در تقسیم سلولی (میتوز و میوز) نقش دارند.
• در میتوز، تارهای دوک کروموزوم‌ها را جدا می‌کنند تا هر سلول جدید مجموعه درستی از آن‌ها را دریافت کند.
• پروتئین‌های حرکتی و تارهای دوک با همکاری و استفاده از انرژی، کروموزوم‌ها را حرکت داده و به تقسیم سلولی کمک می‌کنند.

تارهای دوک، مجموعه‌ای از میکروتوبول‌ها هستند که در طول تقسیم سلولی، کروموزوم‌ها را حرکت می‌دهند. میکروتوبول‌ها رشته‌های پروتئینی هستند که شبیه میله‌های توخالی‌اند. تارهای دوک در سلول‌های یوکاریوتی یافت می‌شوند و بخشی از اسکلت سلولی، مژک‌ها و تاژک‌ها هستند.

تارهای دوک بخشی از دستگاه دوک هستند که کروموزوم‌ها را در طول میتوز و میوز حرکت می‌دهد تا اطمینان حاصل شود که کروموزوم‌ها به‌طور مساوی بین سلول‌های دختر تقسیم می‌شوند. دستگاه دوک سلول شامل تارهای دوک، پروتئین‌های حرکتی، کروموزوم‌ها و در برخی سلول‌های حیوانی، آرایه‌های میکروتوبولی به نام آستر است. تارهای دوک در سانتروزوم از میکروتوبول‌های استوانه‌ای به نام سانتریول تولید می‌شوند.

تارهای دوک و جابجایی کروموزوم‌ها

حرکت تارهای دوک و سلول، نتیجه‌ی تعامل بین میکروتوبول‌ها و پروتئین‌های حرکتی است. پروتئین‌های حرکتی که با ATP (آدنوزین تری‌فسفات) انرژی می‌گیرند، پروتئین‌های تخصصی هستند که میکروتوبول‌ها را به طور فعال حرکت می‌دهند. پروتئین‌های حرکتی مانند داینئین‌ها و کاینزین‌ها در امتداد میکروتوبول‌هایی حرکت می‌کنند که رشته‌های آن‌ها یا بلندتر یا کوتاه‌تر می‌شوند. جدا شدن و سرهم‌بندی مجدد میکروتوبول‌ها حرکتی را ایجاد می‌کند که برای جابجایی کروموزوم‌ها و تقسیم سلولی مورد نیاز است.

تارهای دوک با اتصال به بازوهای کروموزوم و سانترومرها، کروموزوم‌ها را در طول تقسیم سلولی حرکت می‌دهند. سانترومر ناحیه خاصی از کروموزوم است که نسخه‌های تکراری در آنجا به هم متصل می‌شوند. نسخه‌های یکسان و به هم پیوسته یک کروموزوم منفرد به عنوان کروماتیدهای خواهری شناخته می‌شوند. سانترومر همچنین جایی است که کمپلکس‌های پروتئینی به نام کینتوکورها یافت می‌شوند.

کینتوکورها رشته‌هایی تولید می‌کنند که کروماتیدهای خواهری را به تارهای دوک متصل می‌کنند. رشته‌های کینتوکوری و رشته‌های دوک قطبی با همکاری هم کروموزوم‌ها را در طول میتوز و میوز جدا می‌کنند. تارهای دوکی که در طول تقسیم سلولی با کروموزوم‌ها تماس ندارند، از یک قطب سلول به قطب دیگر امتداد می‌یابند. این رشته‌ها همپوشانی دارند و قطب‌های سلول را برای آماده‌سازی برای سیتوکینز از یکدیگر دور می‌کنند.

تارهای دوک در میتوز

تارهای دوک در طول میتوز بسیار فعال هستند. آن‌ها در سراسر سلول مهاجرت می‌کنند و کروموزوم‌ها را به جایی که باید بروند، هدایت می‌کنند. تارهای دوک عملکردی مشابه در میوز دارند، جایی که به جای دو سلول دختر، چهار سلول دختر تشکیل می‌شوند. این کار با کشیدن کروموزوم‌های همولوگ از هم پس از تکثیر آن‌ها برای آماده‌سازی برای تقسیم انجام می‌شود.

مراحل میتوز و نقش تارهای دوک:

پروفاز: تارهای دوک در قطب‌های مخالف سلول تشکیل می‌شوند. در سلول‌های حیوانی، دوک میتوزی به صورت آسترهایی ظاهر می‌شود که هر جفت سانتریول را احاطه کرده‌اند. سلول کشیده می‌شود زیرا تارهای دوک از هر قطب امتداد می‌یابند. کروماتیدهای خواهری در کینتوکورهای خود به تارهای دوک متصل می‌شوند.

متافاز: تارهای دوک که به آن‌ها تارهای قطبی نیز می‌گویند، از قطب‌های سلول به سمت نقطه میانی سلول که به عنوان صفحه متافاز شناخته می‌شود، امتداد می‌یابند. کروموزوم‌ها توسط نیروی تارهای دوک که به سانترومرهای آن‌ها فشار می‌آورند، به صفحه متافاز متصل می‌شوند.

آنافاز: تارهای دوک کوتاه می‌شوند و کروماتیدهای خواهری را به سمت قطب‌های دوک می‌کشند. کروماتیدهای خواهری جدا شده به سمت قطب‌های مخالف سلول حرکت می‌کنند. تارهای دوکی که به کروماتیدها متصل نیستند، طویل‌تر می‌شوند و سلول را دراز می‌کنند تا فضایی برای جدا شدن سلول ایجاد شود.

تلوفاز: تارهای دوک پراکنده می‌شوند زیرا کروموزوم‌ها جدا شده و در دو هسته جدید قرار می‌گیرند.

سیتوکینز: دو سلول دختر تشکیل می‌شوند که هر کدام تعداد درستی از کروموزوم‌ها را دارند، زیرا تارهای دوک این را تضمین کرده‌اند. سیتوپلاسم تقسیم می‌شود و سلول‌های دختر متمایز کاملاً جدا می‌شوند.