Qual a função dos fusos durante a mitose?

As fibras do fuso são estruturas de proteínas que se formam no início da mitose ou divisão celular. Eles consistem em microtúbulos que se originam dos centríolos, dois corpos em forma de roda localizados na área do centrômero da célula. O centrômero também é conhecido como o centro organizador dos microtúbulos. As fibras do fuso fornecem uma estrutura e meios de fixação que mantêm os cromossomos organizados, alinhados e sortidos durante todo o processo de mitose, diminuindo a ocorrência de aneuploidia, ou células-filhas com conjuntos incompletos de cromossomos. A aneuploidia é característica dos cânceres.

Os microtúbulos fusiformes são fibras de proteína compostas por até 45 proteínas diferentes que crescem a partir dos centríolos. Eles formam um polímero, que é uma grande molécula composta de muitas moléculas semelhantes ligadas entre si. Uma série de proteínas chamadas motores moleculares conduzem a formação e funcionamento do fuso, incluindo cinesinas e dineína. Kinesins ajudam a estabelecer os dois pólos opostos do fuso, posicionar os cromossomos entre os pólos e focar os pólos do fuso. Dynein regula o comprimento do fuso, a posição do fuso e a focalização do pólo e contribui para o ponto de verificação durante a metáfase. Na metáfase, os pares de cromossomos se alinham ao longo do ponto médio da célula em divisão ao longo do plano equatorial. Aqui, eles são verificados quanto à fixação adequada ao fuso e prontidão para separação durante a divisão celular.

Os microtúbulos fusiformes se ligam a um complexo proteico específico chamado cinetocoro, que fica na área do centrômero próximo ao centro de cada cromossomo. Outros microtúbulos se ligam aos braços do cromossomo ou à outra extremidade da célula. Os cromossomos também podem criar microtúbulos, assim como o próprio fuso. O arranjo do fuso e do microtúbulo cromossômico é uma máquina macromolecular complexa e dinâmica.

Depois que os cromossomos são verificados no plano equatorial, as aderências entre os dois conjuntos de cromossomos se dissolvem. Essa ação permite que as fibras do fuso que ligam os cromossomos aos centríolos em cada extremidade da célula em divisão separem os dois conjuntos de cromossomos. Microtúbulos fusiformes que cresceram em lados opostos da célula originalmente têm áreas sobrepostas; mas, à medida que os cromossomos começam a segregar durante o estágio de anáfase da mitose, as áreas de sobreposição diminuem e a célula se alonga.

À medida que a anáfase prossegue, as fibras do fuso puxam cada conjunto de cromossomos em direção às extremidades opostas da célula em divisão. Dois métodos de encurtamento do fuso agem para mover os cromossomos. Em um mecanismo, as fibras do fuso ligadas aos cinetocoros cromossômicos começam a se decompor rapidamente e despolimerizar, o que encurta os microtúbulos e move os cromossomos para mais perto do pólo ao qual os microtúbulos estão apegado. Outro mecanismo de tração ocorre quando proteínas motoras nos pólos do fuso puxam os cromossomos para mais perto. Durante o estágio de telófase da mitose, cada conjunto de cromossomos segregam para as extremidades da célula em divisão e as fibras do fuso despolimerizam e desaparecem, assim como os centríolos. A célula então se divide em duas células-filhas idênticas.