En eucariotas, las células del cuerpo se dividen para producir más células en un proceso llamado mitosis . Las células de los órganos reproductivos se someten a otro tipo de división celular llamada meiosis . En estos procesos, las células entran en varias fases para lograr la división. Los cinetocoros juegan un papel importante en la división celular, asegurando la distribución adecuada de ADN a las células hijas.
¿Por qué es necesaria la mitosis?
las células eucariotas se someten a mitosis por tejidos nuevos o en crecimiento y por reproducción asexual. una célula se divide en dos nuevas células hijas, dividiendo el núcleo y los cromosomas para hacer esto. Estas nuevas células son idénticas.
Para que este proceso se lleve a cabo con éxito, se debe mantener el número de cromosomas de las células, lo que significa que se deben copiar para cada nueva célula hija. Los humanos tienen 23 pares de cromosomas en cada célula. Cada cromosoma almacena ADN. los pares de cromosomas se denominan cromátidas hermanas , y el punto en el que se encuentran se llama centrómero .
etapas de la mitosis
El objetivo de la división celular es copiar material genético en nuevas células hijas de tal manera que puedan funcionar correctamente. Para que esto suceda, cada unidad de ADN debe ser reconocida, por lo que debe haber una conexión entre ella y otras partes de la célula para su distribución, y debe haber una forma de mover el ADN a las células hijas.
entre las divisiones celulares, la célula se encuentra en una fase llamada interfase , que consiste en la primera fase de hueco o g 1 , la fase s y la segunda fase de hueco o g 2 .
después de la interfase, la mitosis comienza con profase . en este punto, la cromatina en el núcleo está duplicada. Las cromátidas hermanas resultantes se retuercen de forma compacta. el nucleolo desaparece y se forma una estructura llamada huso en el citoplasma de la célula, hecha de fibras de huso.
prometaphase sigue. En este paso, hay fragmentos de envoltura nuclear en el citoplasma. Los microtúbulos del huso , o hebras largas de proteínas tubulares, avanzan sobre los cromosomas para comenzar su trabajo. En el centrómero contiguo entre las cromátidas hermanas, aparece un complejo de proteínas llamado cinetocoro . Los microtúbulos se unen a esta nueva estructura.
En la metafase , se forman centrosomas en los polos celulares opuestos. Los cromosomas se organizan en una línea. Los microtúbulos se estiran hacia los centrosomas y se forma un huso. Los microtúbulos realizan el deslizamiento de anafase , moviendo los cromosomas hasta que se centralizan en el ecuador de la célula.
durante la anafase , las cromátidas emparejadas se separan. Estos forman nuevos cromosomas. sus centrosomas son separados por microtúbulos no cinetocóricos . Los cromosomas se mueven a los extremos opuestos de la célula.
La telofase da como resultado el alargamiento celular por los microtúbulos no cinetocóricos. Los fragmentos nucleares anteriores ayudan a crear nuevos núcleos para las células hijas. entonces los cromosomas retorcidos se aflojan.
Finalmente, en la citocinesis , el citoplasma real de la célula se divide para dar como resultado las nuevas células hijas.
¿Qué es un cinetocoro?
en 1880, el anatomista walther flemming descubrió el sitio de unión de los husos mitóticos en los cromosomas. Este era el cinetocoro. Más recientemente, los cinetocoros humanos se han dilucidado a un ritmo rápido.
La definición de cinetocoro en biología es un complejo proteico que se forma en los cromosomas en sus centros, en un área llamada centrómero. Los cinetocoros juegan un papel crucial para distribuir adecuadamente el ADN a las nuevas células hijas en la mitosis.
Este complejo proteico se considera una macromolécula . Mientras que el ADN de diferentes organismos varía ampliamente, los cinetocoros son muy similares entre especies y, por lo tanto, se conservan.
diferencias entre cinetocoros y microtúbulos no cinetocóricos
Los cinetocoros difieren de los microtúbulos no cinetocóreos en numerosas formas. Su diferencia estructural es la primera diferencia. Los cinetocoros son estructuras grandes hechas de muchas proteínas diferentes, ensambladas en los centrómeros de los cromosomas.
Los cinetocoros sirven como puente entre el ADN de un cromosoma y los microtúbulos no cinetocóricos. Los microtúbulos nonkinetochore son polímeros que trabajan con cinetocoros para alinear y separar los cromosomas. Los microtúbulos no cinetocóricos pueden ser largos y delgados, y cumplen diferentes funciones. Sin embargo, estas diferentes estructuras deben trabajar juntas para lograr el control de los cromosomas y su movimiento durante la mitosis.
la función de un cinetocoro
Los cinetocoros funcionan esencialmente como pequeñas máquinas que interactúan con las estructuras celulares para mover los cromosomas durante la división celular. esta es una gran responsabilidad para el cinetocoro; Si no se mueve correctamente, los errores en el ADN podrían conducir a trastornos genéticos perjudiciales o tal vez al cáncer. un cinetocoro necesita un centrómero funcional para poder ensamblarse en el ADN cromosómico y ponerse a trabajar en su papel crucial.
La proteína centrómero histona a , o cenp-a, forma nucleosomas en los centrómeros. sirve como sitio para que se formen cinetocoros. Los nucleosomas cenp-a trabajan con cenp-c, en el cinetocoro interno, y esto permite que el cinetocoro se ensamble para que se copie la cromatina. el cinetocoro se usa como un método estable de reconocimiento de ADN para que pueda continuar la mitosis.
interacción cinetocoro y no cinetocoro
Una vez que los cinetocoros se ensamblan en un cromosoma, las proteínas se juntan y comienzan a construir la máquina mencionada. En los vertebrados, puede haber más de 100 proteínas en un cinetocoro. El cinetocoro interno consiste en proteínas que interactúan con el centrómero de la cromatina. Las proteínas de los cinetocoros externos trabajan para unir los microtúbulos no cinetocóricos. Esta es otra diferencia entre cinetocoros y no cinetocoros.
El ensamblaje del cinetocoro se lleva a cabo cuidadosamente a través del ciclo celular, de modo que una vez que una célula ingresa a la mitosis, un ensamblaje dinámico del cinetocoro puede ocurrir en minutos. entonces el complejo puede desmontarse según sea necesario. El control del montaje del cinetocoro es asistido por fosforilación .
Los cinetocoros deben trabajar directamente con muchos microtúbulos no cinetocóreos. El complejo llamado ndc80 permite esta interacción. es un poco un baile, ya que los microtúbulos cambian de longitud a medida que se polimerizan y despolimerizan. el cinetocoro debe mantenerse al día. Este "baile" genera fuerza.
durante la anafase, los microtúbulos no cinetocóricos se apoderan de los cinetocoros de los polos opuestos y son arrastrados por esos microtúbulos para que los cromosomas puedan separarse. los motores de microtúbulos como la kinesina y la dineína ayudan a esto. Se genera una fuerza adicional cuando los microtúbulos se despolimerizan. El cinetocoro actúa como un controlador de las fuerzas de los microtúbulos para que pueda alinear los cromosomas para la segregación.
comprobación de errores
El cinetocoro dinámico no es solo una pequeña máquina que separa los cromosomas. También funciona como un control de control de calidad. Cualquier error cometido en el proceso podría dar lugar a errores genéticos. Los cinetocoros también funcionan para detener los accesorios defectuosos con microtúbulos; esto es ayudado por la aurora quinasa a través de la fosforilación.
Cerca del núcleo de los centrómeros, un complejo de proteínas llamado pcs1 / mde4 trabaja para prevenir la fijación inadecuada de cinetocoros.
Para que una anafase ocurra correctamente, los errores deben corregirse o, de lo contrario, debe retrasarse. las proteínas ayudan a rastrear cualquiera de estos errores; un error produce una señal en el cinetocoro que provoca la interrupción del ciclo celular antes de la anafase.
en suma, los cinetocoros difieren de los microtúbulos no cinetocóricos en estructura y función. ambos deben trabajar juntos para lograr una división celular exitosa y la conservación del ADN en nuevas células hijas.
una nueva frontera
Los investigadores continúan descubriendo cómo la estructura y función de los cinetocoros afectan la segregación cromosómica en la mitosis y la meiosis. A medida que se desarrollen más investigaciones, es de esperar que los científicos tengan una visión más clara de cómo funciona el ensamblaje del cinetocoro durante la replicación del ADN, entre otras potencialidades. Esta pequeña pero poderosa máquina mantiene la división celular funcionando sin problemas, y vale la pena seguir estudiando.