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 mitosis. 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 del ADN a las células hijas.
TL; DR (demasiado largo; No leí)
Los microtúbulos cinetocoros y no cinetocoros son bastante diferentes en estructura. Ambos trabajan juntos para garantizar la distribución adecuada del ADN a las células hijas en la división celular.
¿Por qué es necesaria la mitosis?
Células eucariotas sufren mitosis para tejidos nuevos o en crecimiento y para 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 células cromosómicas, lo que significa que deben copiarse para cada nueva célula hija. Los humanos tenemos 23 pares de
cromosomas en cada celda. Cada cromosoma almacena ADN. Los pares de cromosomas se nombran 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 la hija células.
Entre las divisiones celulares, la celda se encuentra en una fase llamada interfase, que consiste en el primer espacio o G1 fase, la fase S y la segunda brecha o G2 fase.
Después de la interfase, la mitosis comienza con profase. En este punto cromatina en el núcleo está duplicado. Las cromátidas hermanas resultantes se retuercen de forma compacta. La nucléolo desaparece, y una estructura llamada huso se forma en el citoplasma de la célula, hecho de fibras del huso.
Prometafase sigue. En este paso, hay fragmentos de envoltura nuclear en el citoplasma. El husillo microtúbulos, o cadenas de proteínas largas en forma de tubos, avanzan sobre los cromosomas para comenzar su trabajo. En el centrómero contiguo entre las cromátidas hermanas, un complejo proteico llamado cinetocoro aparece. Los microtúbulos se adhieren a esta nueva estructura.
En metafase, los centrosomas se forman en los polos celulares opuestos. Los cromosomas se ordenan en una línea. Los microtúbulos se estiran hacia los centrosomas y se forma un huso. Los microtúbulos realizan la diapositiva anafase, moviendo los cromosomas hasta que estén centralizados en el ecuador de la célula.
Durante anafase, las cromátidas emparejadas se separan. Estos forman nuevos cromosomas. Sus centrosomas son separados por microtúbulos no cinetocoros. Los cromosomas se mueven a los extremos opuestos de la célula.
Telofase da como resultado el alargamiento celular por los microtúbulos no cinotorocoros. Los antiguos fragmentos nucleares ayudan a crear nuevos núcleos para las células hijas. Luego, los cromosomas retorcidos se aflojan.
Finalmente, en 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 fue el cinetocoro. Más recientemente, los cinetocoros humanos se han dilucidado a un ritmo rápido.
La definición de cinetocoro en biología es una complejo proteico que se forma en los cromosomas en sus centros, en un área llamada centrómero. Los cinetocoros desempeñan un papel crucial para distribuir correctamente el ADN a las nuevas células hijas en la mitosis.
Este complejo proteico se considera un macromolécula. Si bien el ADN de diferentes organismos varía ampliamente, los cinetocoros son muy similares entre especies y, por lo tanto, son conservado.
Diferencias entre cinetocoros y microtúbulos no cinetocoros
Los cinetocoros se diferencian de los microtúbulos no cinetocoros de muchas formas. Su diferencia estructural es la primera diferencia. Los cinetocoros son grandes estructuras compuestas de muchas proteínas diferentes, ensambladas en los centrómeros de los cromosomas.
Los cinetocoros sirven como un puente entre el ADN de un cromosoma y los microtúbulos no cinetocoros. Los microtúbulos no cinetocoros son polímeros que trabajan con cinetocoros para alinear y separar cromosomas. Los microtúbulos no cinetocoros 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. Ésta es una gran responsabilidad para el cinetocoro; si no se mueve correctamente, los errores en el ADN podrían conducir a trastornos genéticos deletéreos o quizás al cáncer. Un cinetocoro necesita un centrómero funcional para que pueda ensamblarse en el ADN cromosómico y ponerse a trabajar en su papel crucial.
La histona centrómero proteína A, o CENP-A, forma nucleosomas en centrómeros. Sirve como el sitio para que se formen los cinetocoros. Los nucleosomas de CENP-A funcionan con CENP-C, en el cinetocoro interno, y esto permite que el cinetocoro se monte para que se copie la cromatina. El cinetocoro se utiliza como un método estable de reconocimiento de ADN para que pueda continuar la mitosis.
Interacción cinetocoro y no cinetocoro
Una vez que se permite que los cinetocoros se ensamblen en un cromosoma, las proteínas se juntan y comienzan a construir esa máquina antes mencionada. En los vertebrados, puede haber más de 100 proteínas en un cinetocoro. El cinetocoro interno consta de proteínas que interactúan con el centrómero de la cromatina. Las proteínas de los cinetocoros externos actúan para unirse a los microtúbulos que no son cinetocoros. 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 entra en la mitosis, puede ocurrir un ensamblaje dinámico del cinetocoro en minutos. Luego, el complejo se puede desmontar según sea necesario. El control del ensamblaje del cinetocoro es asistido por fosforilación.
Los cinetocoros deben funcionar directamente con muchos microtúbulos que no son cinetocoros. 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. Esta “danza” genera fuerza.
Durante la anafase, los cinetocoros se apoderan de los microtúbulos que no son del cinetocoro de los polos opuestos y son tirados por esos microtúbulos para que los cromosomas puedan separarse. Los motores de microtúbulos como kinesina y dineína ayuda 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 control de calidad. Cualquier error cometido en el proceso podría resultar en errores genéticos. Los cinetocoros también funcionan para detener las uniones defectuosas con microtúbulos; esto es ayudado por Quinasa Aurora B vía fosforilación.
Cerca del núcleo de los centrómeros, un complejo de proteínas llamado Pcs1 / Mde4 trabaja para prevenir uniones de cinetocoro incorrectas.
Para que la anafase ocurra correctamente, los errores deben corregirse o, de lo contrario, debe retrasarse la anafase. Las proteínas ayudan a rastrear cualquiera de estos errores; un error da como resultado una señal en el cinetocoro que da como resultado la detención del ciclo celular antes de la anafase.
En resumen, los cinetocoros difieren de los microtúbulos no cinetocoros tanto en estructura como en 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 desarrolle más investigación, se espera 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.