Fuso mitotico

Schema del fuso mitotico

Cos'è il mandrino mitotico?

Lui fuso mitotico O acromatico, noto anche come macchinari mitotici, è una struttura cellulare sotto forma di fuso costituita da microtubuli di natura proteica che si formano durante la divisione cellulare (mitosi e meiosi).

Il termine acromatico significa che non è tinto con la colorazione di orceina A o B. Il mandrino consente di distribuire il materiale genetico equamente tra le due cellule figlie, risultanti dalla divisione cellulare.

Attraverso la divisione cellulare, vengono generati entrambi i gameti, che sono cellule meiotiche, come le cellule somatiche necessarie per la crescita e lo sviluppo di un organismo da zigote.

La transizione tra due divisioni consecutive costituisce il ciclo cellulare, la cui durata varia ampiamente in base al tipo di cellula e agli stimoli a cui è esposto.

Durante la mitosi di una cellula eucariotica (cellula che ha il vero nucleo e gli organelli delimitati dalle membrane), si verificano diverse fasi: fase s, prophase, promessa, metafase, anafase, telofase e interfaccia.

Inizialmente, i cromosomi sono condensati, formando due filamenti identici chiamati cromatidi.

Ogni cromatide contiene una delle due molecole di DNA precedentemente generate, insieme tra loro da una regione chiamata Centromere, che svolge un ruolo fondamentale nel processo di migrazione ai poli prima della divisione cellulare.

La divisione mitotica si svolge per tutta la vita di un organismo. Si stima che durante la vita umana si verifichino circa 10¹⁷ Divisioni cellulari. La divisione meiotica si verifica in cellule produttrici di game o cellule sessuali.

Struttura e formazione

Relazione con il citoscheletro

Il mandrino acromatico è considerato un sistema longitudinale di microfibrille proteiche o microtubuli cellulari.

Si forma al momento della divisione cellulare, tra centromeri cromosomici e centri nei poli cellulari, ed è correlato alla migrazione dei cromosomi per generare cellule figlie con la stessa quantità di informazioni genetiche.

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Il centro è la regione in cui i microtubuli provengono sia dal fuso acromatico, sia dal citoscheletro. Questi microtubuli della spia.

All'inizio della mitosi, la rete microtubulare citoscheletrica della cellula viene smantellata e si forma il fuso acromatico. Dopo la divisione cellulare, il mandrino viene smantellato e la rete di microtubuli di citoscheletro viene riorganizzata, restituendo la cella alle sue condizioni di riposo.

È importante sottolineare che ci sono tre tipi di microtubuli nell'apparato mitotico: due tipi di microtubuli del mandrino (ciclotho -polare e microtubuli polari) e un tipo di microtubulo RSTER (microtubuli astrali).

La simmetria bilaterale del fuso acromatico è dovuta alle interazioni che mantengono insieme le loro due metà. Queste interazioni sono o laterali, tra gli estremi positivi che si sovrappongono ai microtubuli polari; oppure sono interazioni terminali tra i microtubuli dei Knetocoros e i Killocoros dei cromatidi sorelle.

Ciclo cellulare e fuso acromatico: fase s, profase, promessa, metafase, anafase, telofase e interfaccia.

La replicazione del DNA si verifica durante la fase S del ciclo cellulare, quindi, durante la prophase, si verifica la migrazione dei centri ai poli opposti della cellula e anche i cromosomi sono condensati.

Promettere

Nel Prometabase, si verifica la formazione di macchinari mitotici, grazie all'assemblaggio dei microtubuli e alla loro penetrazione all'interno del nucleo. I cromatidi sorelle uniti dai centromeri e questi sono generati, a loro volta, si uniscono ai microtubuli.

Metafase

Durante la metafase i cromosomi sono allineati nel piano equatoriale cellulare. Il mandrino è organizzato in un mandrino mitotico centrale e una coppia di Osteres.

Ogni RSTER è costituito da microtubuli disposti sotto forma di una stella che si estende dai centri verso la corteccia cellulare. Questi microtubuli astrali non interagiscono con i cromosomi.

Si dice, quindi, che l'RSTER si irradia dal centraggio, alla corteccia cellulare e partecipa sia nella posizione dell'intero apparato mitotico sia nella determinazione del piano della divisione cellulare durante le citochinesi.

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Anafase

Successivamente, durante l'anafase, i microtubuli del fuso acromatico sono ancorati da un'estremità positiva dei cromosomi attraverso il loro cinetocoros e da una fine negativa a una centratura.

La separazione dei cromatidi gemelli si verifica nei cromosomi indipendenti. Ogni cromosoma attaccato a un microtubulo di Cinetocoro si sposta in un polo cellulare. Contemporaneamente, si verifica la separazione dei poli cellulari.

Telofase e citochinesi

Infine, durante la telofase e la citocinesi, le membrane nucleari si formano attorno ai bambini e i cromosomi perdono il loro aspetto condensato.

Il mandrino mitotico scompare quando i microtubuli vengono depolimerizzati e si verifica la divisione cellulare che entra nell'interfaccia.

Meccanismo di migrazione cromosomica

Tuttavia, il meccanismo coinvolto nella migrazione dei cromosomi verso i poli e la successiva separazione dei poli non è noto esattamente; È noto che in questo processo interazioni tra Cinetocoro e il microtubulo del mandrino attaccato a questo.

Mentre ciascun cromosoma migra nel polo corrispondente, si verifica la depolimerizzazione del microtubino unito o un microtubulo in knetocorico. Si ritiene che questa depolimerizzazione possa generare il movimento passivo del cromosoma attaccato al microtubulo del fuso.

Si ritiene inoltre che potrebbero esserci altre proteine ​​motorie associate alla cinetocoro, in cui verrebbe utilizzata l'energia dall'idrolisi ATP.

Questa energia servirebbe a migliorare la migrazione del cromosoma lungo il microtubulo al suo estremo chiamato "meno" dove si trova il centraggio.

All'unisono potrebbe la depolimerizzazione della fine del microtubulo che si lega al Ciasetocoro, o estremo "più", che contribuirebbe anche al movimento del cromosoma.

Funzione del mandrino mitotico

Il mandrino acromatico o mitotico è una struttura cellulare che svolge la funzione di ancoraggio dei cromosomi attraverso i loro cinetocoros, allineandoli l'equatore cellulare e infine dirigendo la migrazione dei cromatidi verso i poli opposti della cellula, consentendo la distribuzione equo materiale genetico genetico prima tra le due celle figlie risultanti.

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Se si verificano errori in questo processo, viene generata la mancanza o l'eccesso di cromosomi, che si traduce in modelli di sviluppo anormale (di verificarsi durante l'embriogenesi) e varie patologie (di verificarsi dopo la nascita dell'individuo).

Altre funzioni da verificare

Vi sono prove che i microtubuli del fuso acromatico partecipano alla determinazione della posizione delle strutture responsabili della divisione citoplasmatica.

L'evidenza principale è che la partizione cellulare si verifica sempre nella linea mediana del mandrino, dove le fibre polari si sovrappongono.

Evoluzione del meccanismo

Evoluzionalmente, è stato selezionato come meccanismo molto ridondante, in cui ogni fase viene eseguita dalle proteine ​​motorie dei microtubuli.

Si ritiene che l'acquisizione evolutiva dei microtubuli fosse dovuta a un processo di endosimbiosi, in cui una cellula eucariotica assorbita dall'ambiente una cellula prokaria che presentava queste strutture del fuso acromatico.

Tutto ciò potrebbe essere successo prima dell'apparizione della mitosi.

Questa ipotesi afferma che le strutture proteiche microtubulari avrebbero potuto originariamente svolto una funzione di propulsione. Quindi, man mano che diventa parte di un nuovo organismo, i microtubuli costituirebbero il citoscheletro e, successivamente, il macchinario mitotico.

Nella storia evolutiva c'erano variazioni nello schema di base della divisione cellulare eucariotica. La divisione cellulare rappresentava solo alcune fasi del ciclo cellulare, che è un processo importante.

Riferimenti

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