Concetti Chiave
- La mitosi è una fase cruciale del ciclo cellulare che porta alla divisione di una cellula in due cellule figlie identiche.
- Nella profase, si forma il fuso mitotico e i cromosomi si compattano grazie all'attivazione delle condensine.
- La prometafase è caratterizzata dalla frammentazione dell'involucro nucleare e dall'allungamento dei microtubuli del fuso mitotico.
- Si formano tre tipi di microtubuli durante la prometafase: fibre del cinetocore, fibre astrali e fibre polari, ciascuna con funzioni specifiche.
- Le dineine e le chinesine sono enzimi motori che facilitano i movimenti necessari per separare i cromatidi e allineare i cromosomi durante la mitosi.
La mitosi è una fase del ciclo cellulare che fa dividere cellula n due cellule figlie identiche alla madre. Le parti più importanti sono la profase e la prometafase
1) Profase (formazione del fuso mitotico):
Profase: formazione del fuso mitotico
Inizia col compattamento dei cromosomi, quando il complesso CDK-ciclina fosforila e attiva le condensine in modo che i cromosomi siano più compatti e gestibili.
Ovviamente il DNA è duplicato per cui i cromosomi li troviamo sottoforma di due cromatidi fratelli. I cromatidi fratelli sono legati insieme nella sezione del centromero, tramite le coesine. Sul centromero troviamo delle proteine che formano il cinetocore cioè il punto in cui i microtubuli si legheranno al cromatide. In questa fase la cellula inizia a formare il fuso mitotico che sarebbe la struttura di micro tubuli che andranno a separare i cromatidi fratelli. L’origine del fuso mitotico è nel centrosoma, che è fatto da due centrioli. In questa fase osserviamo che il centrosoma deve duplicarsi, in modo che uno va ad un polo della cellula e l’altro nel polo opposto, in questo modo tireranno i due cromatidi a poli opposti. La duplicazione del centrosoma è semiconservativa: i due centrioli si separano e ognuno farà un figlio. Quindi avremo due centrosoma con due centrioli.
I 2 centrosomi si servono dei microtubuli della cellula per spostarsi ai due poli opposti. Giunti a destinazione iniziano a polimerizzare i microtubuli del fuso mitotico.
2) Prometafase (frammentazione del nucleo) :
Prometafase: frammentazione del nucleo
Inizia quando si frammenta l’involucro nucleare. Infatti, la CDK fosforila la lamina nucleare, provocandone l’indebolimento e quindi la rottura dell’involucro nucleare.
In questa fase, i microtubuli del fuso mitotico continuano ad allungarsi, e si formano 3 tipi di microtubuli:
- fibre del cinetocore: sono i microtubuli che interagiscono con i cromatidi fratelli, legandosi al cinetocore. L’interazione dei microtubuli col cinetocore richiede la presenza del complesso Ndc80. Questo complesso si aggancia non sulla punta del microtubulo, ma lo afferra ai lati in modo che la punta è libera di polimerizzarsi.
- fibre astrali: sono i microtubuli che fanno aggrappare il centrosoma alle lamine del nucleo.
- fibre polari: microtubuli che partono da un polo e si congiungono con le fibre del polo opposto a metà strada tra i due poli.
I microtubuli non si muovono, ma si servono di meccano-enzimi per i movimenti che servono per la mitosi.
I meccanismi sarebbero le dineine e chinesine:
- chinesina 5: quando i filamenti polari opposti si uniscono, le chinesine 5 legano i due filamenti e fanno scivolare l’uno sull’altro.
- chinesina 14: è simile alle chinesine 5 ma consente lo scivolamento delle fibre polari andando in direzione (-).
- chinesine 4 e 10: si legno ai cromosomi e li guidano ad allinearsi nel centro.
- dineina: si trova sulle fibre astrali. Il suo compito è quello di far scivolare le fibre astrali sulle fibre della lamina in modo da far allontanare i centrosomi. Visto che i centrosomi sono collegati ai cromatidi, facendo allontanare centrosomi allontaneremo anche i cromatidi.
Domande da interrogazione
- Qual è il ruolo del fuso mitotico durante la profase?
- Cosa accade all'involucro nucleare durante la prometafase?
- Quali tipi di microtubuli si formano durante la prometafase e qual è la loro funzione?
- Qual è il ruolo delle chinesine e delle dineine nella mitosi?
Durante la profase, il fuso mitotico si forma per separare i cromatidi fratelli, con l'origine nel centrosoma che si duplica e si sposta ai poli opposti della cellula, come descritto nel testo.
Nella prometafase, l'involucro nucleare si frammenta a causa della fosforilazione della lamina nucleare da parte della CDK, permettendo ai microtubuli del fuso mitotico di interagire con i cromatidi fratelli.
Durante la prometafase si formano tre tipi di microtubuli: le fibre del cinetocore, che interagiscono con i cromatidi; le fibre astrali, che collegano il centrosoma alle lamine nucleari; e le fibre polari, che connettono i poli opposti, come spiegato nel testo.
Le chinesine e le dineine sono meccano-enzimi che facilitano i movimenti necessari per la mitosi, come lo scivolamento delle fibre polari e l'allineamento dei cromosomi, come indicato nel testo.
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