Contente
- TL; DR (muito longo; não leu)
- Por que a mitose é necessária?
- Etapas da mitose
- O que é um Kinetochore?
- Diferenças entre microtúbulos cinetócoros e não cinetocóricos
- A função de um cinetocore
- Interação cinetocora e não cinetocora
- Verificando erros
- Uma nova fronteira
Nos eucariotos, as células do corpo se dividem para formar mais células em um processo chamado mitose. As células dos órgãos reprodutivos passam por outro tipo de divisão celular chamada meiose. Nesses processos, as células entram em várias fases para alcançar a divisão. Os cinetócoros desempenham um papel importante na divisão celular, garantindo a distribuição adequada do DNA nas células filhas.
TL; DR (muito longo; não leu)
Cinetócoros e microtúbulos não cinetocóricos são de estrutura bastante diferente. Ambos trabalham juntos para garantir a distribuição adequada de DNA para as células filhas na divisão celular.
Por que a mitose é necessária?
As 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 do cromossomo deve ser mantido, o que significa que elas devem ser copiadas para cada nova célula filha. Os seres humanos têm 23 pares de cromossomos em cada célula. Cada cromossomo armazena DNA. Os pares de cromossomos são nomeados cromátides irmãse o ponto em que eles se encontram é chamado de Centrômero.
Etapas da mitose
O objetivo da divisão celular é copiar material genético em novas células filhas, de forma que elas possam funcionar adequadamente. Para que isso aconteça, cada unidade de DNA deve ser reconhecida; portanto, deve haver uma conexão entre ela e outras partes da célula para distribuição, e deve haver uma maneira de mover o DNA para as células filhas.
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 de forma compacta. o nucléolo desaparece, e uma estrutura chamada fuso formas no citoplasma da célula, feitas de fibras fusiformes.
Prometaphase segue. Nesta etapa, existem fragmentos de envelope nuclear no citoplasma. O eixo microtúbulos, ou longos filamentos de proteínas tubulares, avançam sobre os cromossomos para iniciar seu trabalho. No centrômero adjacente entre as cromátides irmãs, um complexo de proteínas chamado cinetocoro aparece. Microtúbulos se ligam a essa nova estrutura.
No metáfase, os centrossomas se formam nos polos celulares opostos. Os cromossomos se organizam em uma linha. Os microtúbulos se estendem em direção aos centrossomas e um fuso é feito. Os microtúbulos realizam a slide anafase, movendo os cromossomos até que estejam centralizados no equador da célula.
Durante anáfase, os cromatídeos emparelhados são separados. Estes formam novos cromossomos. Seus centrossomos são separados por microtúbulos nãokinetocore. Os cromossomos são movidos para as extremidades opostas da célula.
Telófase resulta em alongamento celular pelos microtúbulos nãokinetocore. Os antigos fragmentos nucleares ajudam a criar novos núcleos para as células filhas. Então os cromossomos retorcidos 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 cinetócoros humanos foram elucidados em ritmo acelerado.
A definição cinetocora em biologia é uma complexo proteico que se forma nos cromossomos em seus centros, em uma área chamada centrômero. Os cinetócoros desempenham o papel crucial de distribuir adequadamente o DNA para novas células filhas na mitose.
Este complexo proteico é considerado um macromolécula. Embora o DNA de diferentes organismos varie amplamente, os cinetóforos são muito semelhantes entre as espécies e, portanto, são conservado.
Diferenças entre microtúbulos cinetócoros e não cinetocóricos
Os cinetócoros diferem dos microtúbulos não cinetocóricos de várias maneiras. Sua diferença estrutural é a primeira diferença. Cinetócoros são grandes estruturas feitas de muitas proteínas diferentes, reunidas nos centrômeros dos cromossomos.
Os cinetócoros servem como uma ponte entre o DNA de um microtúbulo cromossômico e não cinetocoro. Microtúbulos não cinetocoro são polímeros que trabalham com cinetócoros para alinhar e separar cromossomos. Os microtúbulos nãokinetocore podem ser longos e finos, e servem a diferentes funções. Essas diferentes estruturas devem trabalhar juntas, no entanto, para obter o controle dos cromossomos e seu movimento durante a mitose.
A função de um cinetocore
Os cinetócoros funcionam essencialmente como pequenas máquinas que interagem com estruturas celulares para mover os cromossomos durante a divisão celular. Essa é uma grande responsabilidade para o cinetocoro; se não for movido adequadamente, erros no DNA podem levar a desordens genéticas deletérias ou talvez a câncer. Um cinetocoro precisa de um centrômero funcional para se reunir no DNA cromossômico e começar a trabalhar em seu papel crucial.
o proteína A da histona-centrômero, ou CENP-A, forma nucleossomos em centrômeros. Serve como local para a formação de cinetóforos. Os nucleossomos do CENP-A trabalham com o CENP-C, no cinetocore interno, e isso permite que o cinococore 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 cinetocora e não cinetocora
Uma vez que os cinetóforos são permitidos a montagem em um cromossomo, as proteínas se reúnem e começam a construir a máquina mencionada acima. Nos vertebrados, pode haver mais de 100 proteínas em um cinetocore. O cinocócoro interno consiste em proteínas que interagem com o centrômero da cromatina. As proteínas exteriores dos cinetócoros trabalham para ligar microtúbulos não cinetocóricos. Essa é outra diferença entre cinetóforos e não-cinetóforos.
A montagem do cinetocoro é cuidadosamente conduzida através do ciclo celular, para que, uma vez que uma célula entre na mitose, uma montagem dinâmica do cinetocore possa acontecer em minutos. Em seguida, o complexo pode desmontar conforme necessário. O controle do conjunto cinetocoro é auxiliado por fosforilação.
Os cinetócoros devem trabalhar diretamente com muitos microtúbulos não cinetocóricos. O complexo chamado Ndc80 permite essa interação. É um pouco de dança, pois os microtúbulos mudam de comprimento à medida que polimerizam e despolimerizam. O cinetocoro deve acompanhar. Essa "dança" gera força.
Durante a anáfase, os cinetócoros são apreendidos pelos microtúbulos não-cetocorpos dos polos opostos e são puxados por esses microtúbulos para que os cromossomos possam se separar. Os motores de microtúbulos, como kinesin e dineína ajuda isso. Força adicional é gerada quando os microtúbulos despolimerizam. O cinetocoro atua como um controlador das forças dos microtúbulos para poder alinhar os cromossomos para segregação.
Verificando erros
O cinetocore dinâmico não é apenas uma pequena máquina que separa os cromossomos. Também funciona como uma verificação no controle de qualidade. Quaisquer erros cometidos no processo podem resultar em erros genéticos. Os cinetócoros também trabalham para impedir ligações defeituosas com microtúbulos; isso é auxiliado por Aurora B quinase via fosforilação.
Perto do núcleo dos centrômeros, um complexo proteico chamado Pcs1 / Mde4 trabalha para impedir anexos inadequados de cinetócoro.
Para que a anáfase aconteça corretamente, os erros devem ser corrigidos, ou então a anáfase precisa ser adiada. As proteínas ajudam a rastrear qualquer um desses erros; um erro resulta em um sinal no cinetocoro que resulta na interrupção do ciclo celular antes da anáfase.
Em suma, os cinetócoros diferem dos microtúbulos não cinetocóricos, tanto na estrutura quanto na função. Ambos devem trabalhar juntos para obter uma divisão celular bem-sucedida e conservação do DNA em novas células filhas.
Uma nova fronteira
Os pesquisadores continuam a descobrir como a estrutura e a função dos cinetóforos afetam a segregação cromossômica na mitose e na meiose. À medida que mais pesquisas se desenvolvem, os cientistas esperam ter uma visão mais clara de como o conjunto cinetocore funciona durante a replicação do DNA, entre outras potencialidades. Esta pequena mas poderosa máquina mantém a divisão celular funcionando sem problemas e vale a pena estudar mais.