Spindelarchitektur in mono-astralen Säugetierspindeln

Eine fehlerfreie Chromosomen-Segregation hängt von einem genau ausbalancierten Netzwerk von Kräften in der mitotischen Spindel ab. In diesem Projekt beeinträchtigen wir dieses Kräftegleichgewicht, indem wir die nach außen gerichtete Aktivität des Motorproteins Kinesin-5 (Eg5) hemmen. Der Verlust der Eg5-Funktion führt zu einem Spindel-Kollaps und somit zur Entstehung von sogenannten mono-astralen Spindeln. In diesen können die beiden Spindelpole nicht voneinander getrennt werden und ordnen sich im Zentrum der Zelle an. Durch die Verwendung eines Wirkstoffes, der die Kinesin-5-Aktivität blockiert, erzeugen wir kontrolliert diesen spannungsreduzierten Zustand. Dieses experimentelle System bietet uns die Möglichkeit, die Organisation von Kinetochor-Mikrotubuli (KMTs) und nicht-KMTs in einem Zustand des Kräfteungleichgewichts zu analysieren.

Mit einer quantitativen Analyse serieller Schnitte von Elektronentomogrammen wollen wir untersuchen:

Wie sind KMTs in Eg5-gehemmten Spindeln organisiert?
Wie ordnen sich die nicht-KMTs in mono-astralen Spindeln an?
Wie wird die zentrosomale Architektur in diesen kollabierten Spindeln verändert?

Diese Arbeit ermöglicht es uns, die Mechanik des Spindelaufbaus zu zerlegen, indem wir untersuchen, wie sich das System reorganisiert, wenn ein wichtiger Kräfte-erzeugender Weg entfernt wird. Durch das Verständnis dieser grundlegenden Prinzipien wollen wir verstehen, welche fundamentalen Mechanismen Kinetochor-Mikrotubuli organisieren, die für eine präzise Chromosomensegregation unabdingbar sind.