Il ciclo cellulare

Processo di divisione cellulare

Dal fuso mitotico si diramano due tipi di filamenti:

• Filamenti dell'Aster - più corti.
• Microtubuli polari.
• Microtubuli del cinetocore - legano i cromatidi fratelli.

Si ha anche la disgregazione dei nucleoli, dell'involucro nucleare e dei filamenti di lamina. La disgregazione della membrana nucleare è giocata da:

• Reticolo endoplasmatico, al quale si fondono le proteine che costituiscono la membrana nucleare.
• Microtubuli - esercitano una forza di trazione contro la membrana nucleare.

Al termine della telofase la membrana nucleare verrà nuovamente sintetizzata. Prometafase - i cromosomi duplicati e sparsi per la regione nucleare - i microtubuli dai centrioli iniziano a diramarsi e legare il centromero dei cromosomi - iniziano a spostarsi nella zona equatoriale della cellula. Inizia anche il graduale distacco dei cromatidi fratelli - le coesine distaccano. Metafase - i cromosomi sono allineati lungo la piastra metafasica.microtubuli sono saldamente legati ai cinetocore dei due cromatidi fratelli. Fase in cui si studia il cariotipo -> composizione cromosomica per studiare anomalie (es. trisomia 21) -> 23 coppie di cromosomi di cui 22 autosomiche e un paio sessuali (eterosomi) -> XY nell'uomo e XX nella donna. Si ha la completa dissociazione delle coesine (unloading) -> cromosomi figli. Anafase -> separazione dei cromatidi e migrazione degli stessi ai poli -> grazie ai microtubuli che esercitano una forza trazione trascinandoli -> non si contraggono, e quindi trasportano i cromatidi tramite la depolimerizzazione (si "disgregano" a livello del cinetocore dei cromosomi), controllata dalla proteina NDC80 che ha poca affinità con le regioni del microtubulo arrotondate e invece una maggiore affinità per le regioni piatte -> il microtubulo disgregandosi forma delle regioni curve, per cui la proteina NDC80 tenderà ad avvicinarsi alla regione piatta.

In prossimità dei poli della cellula, trasportando così il cromosoma.

Telofase -> ai poli opposti si trova una delle due coppie di cromatidi fratelli -> formazione del nucleo -> i cromosomi si despiralizzano e intorno ad essi si riforma la membrana nucleare -> a partire dal RE che tramite dei prolungamenti prende contatto con la cromatina -> ridistribuzione delle proteine che formano i pori nucleari. Vengono riassemblati anche i filamenti lamina -> tramite la fosforilazione della proteina (modificazione post-traduzionale). I microtubuli del fuso scompaiono. Tornano visibili i nucleoli.

Citodieresi o citocinesi -> grazie ad un anello contrattile composto da actina e miosina -> forma il solco di divisione -> formazione delle due cellule figlie geneticamente uguali alla madre -> distribuzione di centrioli, organuli e materiale genetico equa -> il DNA mitocondriale si divide per scissione binaria e non per mitosi -> mediata anche questa volta dal RE.

che aiuta a dividere il mitocondrio (anello di contrazione). Mitocondri durante il ciclo cellulare: Fase G0 -> vanno incontro a processi di fusione e fissione -> quelli danneggiati vanno incontro a un processo di autofagia detto mitofagia. Fase G1 -> si fondono insieme -> con l'avanzare del ciclo cellulare iniziano poi a frammentarsi. Divisione cellulare asimmetrica -> le cellule figlie si differenziano dalla madre per contenuto proteico, dimensioni e potenziale di sviluppo -> definiti da fattori intrinseci ed estrinseci della cellula -> midbody -> permette la divisione delle due cellule durante la citocinesi, il quale può essere ereditato solo da una delle due cellule -> contiene delle proteine che regolano la trascrizione di alcune proteine. Un altro tipo di asimmetria è l'asimmetria intrinseca -> separazione delle proteine alle due cellule figlie in maniera diseguale -> destini diversi -> per esempio nelle cellule staminali si

riformerà una cellula staminale (ristabilisce il poll di cellule staminali) e una invece che si differenzierà.

Distribuzione asimmetrica di fattori intracellulari -> garantisce la “regiovenation” (studiata nella cellula di lievito) -> processo in cui al momento della divisione mitotica tutte quelle strutture danneggiate, come proteine carbolinate vengono mantenute nella cellula madre in modo da produrre una cellula figlia sana -> per combattere l’invecchiamento cellulare -> dimostrata anche nelle cellule umane -> tramite sistemi di rilevazione che identificano le proteine danneggiate -> smaltite tramite il proteosoma, l’autofagia e trasportate nel MTOC (detto aggresoma) -> una sorta di pattumiera che le neutralizza e dove verranno poi degradate -> ereditato secondo un processo di distribuzione asimmetrica.

Controllo del ciclo cellulare -> dopo ogni fase del ciclo che un punto di controllo:

Punto di controllo G1-S -> garantisce che

La cellula deve avere tutti i fattori di crescita, nutrienti ed enzimi per sintetizzare il DNA. Se non è pronta, il ciclo cellulare non prosegue.

Punto di controllo G2-M: garantisce che la duplicazione del DNA finisca prima dell'inizio della mitosi.