Em eucariotos, as células do corpo se dividem para fazer mais células em um processo chamado mitose. As células dos órgãos reprodutivos passam por outro tipo de divisão celular chamada meiose. Nestes processos, as células entram em várias fases para atingir a divisão. Os cinetocoros desempenham um papel importante na divisão celular, garantindo a distribuição adequada do DNA para as células-filhas.
TL; DR (muito longo; Não li)
Os cinetocoros e os microtúbulos não cinetocorados têm estruturas bastante diferentes. Ambos trabalham juntos para garantir a distribuição adequada de DNA às células-filhas na divisão celular.
Por que a mitose é necessária?
Células eucarióticas sofrem mitose para tecidos novos ou em crescimento e para reprodução assexuada. Uma célula se divide em duas novas células-filhas, dividindo o núcleo e os cromossomos para fazer isso. Essas novas células são idênticas.
Para que esse processo ocorra com sucesso, o número de células cromossômicas deve ser mantido, o que significa que elas devem ser copiadas para cada nova célula filha. Humanos têm 23 pares de
Estágios da mitose
O objetivo da divisão celular é copiar o material genético em novas células-filhas de modo que sejam capazes de funcionar corretamente. Para que isso aconteça, cada unidade de DNA deve ser reconhecida, então deve haver uma conexão entre elas e outras partes da célula para distribuição, e deve haver uma maneira de mover o DNA para a filha células.
Entre as divisões celulares, a célula está em uma fase chamada interfase, que consiste na primeira lacuna ou G1 fase, a fase S e a segunda lacuna ou G2 Estágio.
Após a interfase, a mitose começa com prófase. Neste ponto cromatina no núcleo é duplicado. As cromátides irmãs resultantes são torcidas compactamente. O nucléolo vai embora, e uma estrutura chamada de fuso formas no citoplasma da célula, feitas de fibras fusiformes.
Prometáfase segue. Nesta etapa, existem fragmentos do envelope nuclear no citoplasma. O fuso microtúbulos, ou longas cadeias de proteínas semelhantes a tubos, avançam sobre os cromossomos para começar seu trabalho. No centrômero adjacente entre as cromátides irmãs, um complexo de proteínas chamado cinetocoro parece. Os microtúbulos se ligam a essa nova estrutura.
Dentro metáfase, centrossomas se formam nos pólos celulares opostos. Os cromossomos se organizam em uma linha. Os microtúbulos se estendem em direção aos centrossomas e um fuso é formado. Os microtúbulos realizam o slide de anáfase, movendo os cromossomos até que estejam centralizados no equador da célula.
No decorrer anáfase, as cromátides emparelhadas são separadas. Estes formam novos cromossomos. Seus centrossomas são separados por microtúbulos não cinetocorados. Os cromossomos são movidos para as extremidades opostas da célula.
Telófase resulta no alongamento celular pelos microtúbulos não cinetocoros. Os antigos fragmentos nucleares ajudam a criar novos núcleos para as células-filhas. Em seguida, os cromossomos torcidos se soltam.
Finalmente, em citocinese, o citoplasma real da célula é dividido para resultar nas novas células-filhas.
O que é um Kinetochore?
Em 1880, o anatomista Walther Flemming descobriu o local de fixação dos fusos mitóticos nos cromossomos. Este foi o cinetocoro. Mais recentemente, os cinetocores humanos foram elucidados em um ritmo rápido.
A definição do cinetocoro em biologia é um complexo de proteína que se forma nos cromossomos em seus centros, em uma área chamada centrômero. Os cinetocoros desempenham um papel crucial para a distribuição adequada de DNA para novas células-filhas na mitose.
Este complexo de proteínas é considerado um macromolécula. Embora o DNA de diferentes organismos varie amplamente, os cinetocoros são muito semelhantes entre as espécies e, portanto, conservado.
Diferenças entre cinetocoros e microtúbulos não cinetocoros
Os cinetocoros diferem dos microtúbulos não cinetocoros de várias maneiras. Sua diferença estrutural é a primeira diferença. Os cinetocoros são grandes estruturas feitas de muitas proteínas diferentes, montadas nos centrômeros dos cromossomos.
Os cinetocoros servem como uma ponte entre o DNA de um cromossomo e os microtúbulos não cinetocorados. Os microtúbulos não cinetocorados são polímeros que funcionam com os cinetocoros para alinhar e separar os cromossomos. Os microtúbulos não cinetocorados podem ser longos e delgados e têm diferentes funções. Essas diferentes estruturas devem trabalhar juntas, no entanto, para obter o controle dos cromossomos e de seu movimento durante a mitose.
A função de um Kinetochore
Os cinetocoros funcionam essencialmente como minúsculas máquinas que interagem com as estruturas celulares para mover os cromossomos durante a divisão celular. Esta é uma grande responsabilidade para o cinetocoro; se não for movido corretamente, os erros no DNA podem levar a distúrbios genéticos deletérios ou talvez ao câncer. Um cinetocoro precisa de um centrômero funcional para que possa se reunir no DNA cromossômico e começar a trabalhar em seu papel crucial.
O histona centrômero proteína A, ou CENP-A, forma nucleossomos em centrômeros. Serve como local para a formação dos cinetocoros. Os nucleossomos do CENP-A trabalham com o CENP-C, no cinetocoro interno, e isso permite que o cinetocoro seja montado para que a cromatina seja copiada. O cinetocoro é usado como um método estável de reconhecimento de DNA para que a mitose possa prosseguir.
Interação Kinetochore e Nonkinetochore
Uma vez que os cinetocoros se reúnem em um cromossomo, as proteínas se reúnem e começam a construir essa máquina mencionada. Em vertebrados, pode haver mais de 100 proteínas em um cinetocore. O cinetocoro interno consiste em proteínas que interagem com o centrômero da cromatina. As proteínas dos cinetocoros externos funcionam para ligar microtúbulos não cinetocoros. Esta é outra diferença entre cinetocoros e não cinetocoros.
A montagem do cinetocore é conduzida cuidadosamente ao longo do ciclo celular de modo que, assim que uma célula entra na mitose, uma montagem dinâmica do cinetocoro pode acontecer em minutos. Em seguida, o complexo pode ser desmontado conforme necessário. O controle da montagem do cinetocoro é auxiliado por fosforilação.
Kinetochores devem trabalhar com muitos microtúbulos não cinetocoros diretamente. O complexo chamado Ndc80 permite essa interação. É meio que uma dança, já que os microtúbulos estão mudando de comprimento à medida que se polimerizam e despolimerizam. O cinetocoro deve acompanhar. Essa “dança” gera força.
Durante a anáfase, os cinetocoros são apreendidos por microtúbulos não cinetocoros dos pólos opostos e são puxados por esses microtúbulos para que os cromossomos possam se separar. Os motores de microtúbulos, como cinesina e dineína ajuda isso. Força adicional é gerada quando os microtúbulos se despolimerizam. O cinetocoro atua como um controlador das forças dos microtúbulos para que possa alinhar os cromossomos para a segregação.
Verificando Erros
O cinetocoro dinâmico não é apenas uma máquina minúscula que separa os cromossomos. Também funciona como um controle de qualidade. Quaisquer erros cometidos no processo podem resultar em erros genéticos. Kinetochores também funcionam para impedir ligações defeituosas com microtúbulos; isso é auxiliado por Aurora B quinase via fosforilação.
Perto do núcleo dos centrômeros, um complexo de proteínas chamado Pcs1 / Mde4 funciona para evitar ligações impróprias do cinetocore.
Para que a anáfase aconteça corretamente, os erros devem ser corrigidos, ou então a anáfase deve ser atrasada. As proteínas ajudam a rastrear qualquer um desses erros; um erro resulta em um sinal no cinetocore que resulta na parada do ciclo celular antes da anáfase.
Em suma, os cinetocoros diferem dos microtúbulos não cinetocoros tanto na estrutura quanto na função. Ambos devem trabalhar juntos para alcançar a divisão celular bem-sucedida e a conservação do DNA em novas células-filhas.
Uma Nova Fronteira
Os pesquisadores continuam a descobrir como a estrutura e função dos cinetocoros afetam a segregação cromossômica na mitose e meiose. À medida que mais pesquisas se desdobram, os cientistas terão uma visão mais clara de como a montagem do cinetocoro funciona durante a replicação do DNA, entre outras potencialidades. Esta máquina pequena, mas poderosa, mantém a divisão celular funcionando sem problemas e vale a pena estudar mais.