La mitosis

INTRODUCCION.

La mitosis es un proceso de división nuclear en que las moléculas replicadas de ADN de cada cromosoma se reparten con exactitud en dos núcleos. Suele acompañarse de la citocinesis, un proceso en el que una célula en división se separa en dos, con lo que el citoplasma se divide en dos paquetes celulares. Las dos células hijas resultantes de la mitosis y la citocinesis tienen un contenido genético idéntico entre si y el de la célula madre del que provienen. Por tanto la mitosis mantiene el número de cromosomas y genera nuevas células para el crecimiento y mantenimiento de un organismo. Es una etapa del ciclo celular en la que la célula dedica toda su energía a una sola actividad: la separación cromosómica. Como resultado la mayor parte de las actividades de las actividades metabólicas de la célula, entre ellas la transcripción y la traducción se detienen durante la mitosis y la célula entra en una falta relativa a los estímulos externos (5).

La mitosis inicia al finalizar la fase G2. La mitosis en realidad es un ciclo continuo, pero con fines didácticos se divide en cinco etapas: profase, prometafase, metafase, anafase y telofase (3)

Profase

La primera etapa de la mitosis, la profase se inicia en el momento en el que las largas hebras de cromatina empiezan un proceso de condensación (enrollamiento) que las hace más gruesas y cortas. Una vez que se ha producido la condensación, la cromatina recibe el nombre de cromosomas.

Además, cuando inicia la profase, llamada profase temprana, empiezan a desaparecer los nucléolos y la membrana nuclear está fragmentada. Cuando ya termina la profase (profase tardía), ya no se observan los nucléolos y la membrana nuclear está desintegrada.

En este momento es aparente que cada cromosoma se duplicó durante la fase S de la interfase precedente. Cada cromosoma está formado por una par de cromátidas hermanas que contienen secuencias de ADN de doble cadena idénticas. Cada cromátida contiene una región muy angosta llamada centrómero. Unido a cada centrómero, se encuentra el cinetocoro, al cual se unen los microtúbulos, estos, participan en la distribución de los cromosomas durante la mitosis, en la que una copia de cada cromosoma se reparte a cada célula hija.

Los microtúbulos irradian de cada polo y algunas de estas fibras proteínicas se alargan hasta los cromosomas para formar el huso mitótico. El huso mitótico tiene como función separar los cromosomas duplicados durante la anafase. La organización y función del huso mitótico es debida a la intervención de proteínas motoras y varias moléculas señalizadoras.

Tanto en las células animales como vegetales, cada polo, contiene una región, el centro organizador de microtúbulos (COMT), a partir del cual irradian los microtúbulos que forman el husos mitótico. A través del microscopio electrónico se observa que en algunas células vegetales los COMT consisten en unas fibras con poca o ninguna estructura definida. En cambio, las células animales presentan un par de centriolos en el centro de cada COMT. Los centriolos están rodeados por fibrillas que forman el material pericentriolar. Los microtúbulos del huso terminan en el material pericentriolar pero no llegan a tocar los centriolos.

Cada centriolo se duplica durante la interface, originando dos pares de centriolos. Cuando ya está avanzada la profase, los microtúbulos irradian desde el material pericentriolar (que rodea a los centriolos); estos conjuntos de microtúbulos se conocen como ásteres. Los dos ásteres migran a lados opuestos del núcleo, estableciendo así los dos polos del huso mitótico. Como las células vegetales no poseen centriolos, forman el huso mitótico pero sin áster. (1)

Prometafase

La disolución de la envoltura nuclear marca el inicio de la segunda fase de la mitosis, la prometafase, durante la cual el ensamble del huso mitótico se completa y los cromosomas se mueven a su posición en el centro de la célula. Al principio de la prometafase los cromosomas compactados se diseminan por el espacio que era la región nuclear. Conforme los microtúbulos del huso penetran a la región central de la célula, los extremos libres (mas) de los microtúbulos crecen y se encogen en forma muy dinámica, como si “buscaran” un cromosoma. No existe certeza acerca de si esta búsqueda es del todo aleatoria, ya que las pruebas sugieren que los microtúbulos pueden crecer de modo preferencial hacia un sitio que contiene cromatina. Los microtúbulos que hacen contacto con un cinetocoro se “capturan” y estabilizan.

Por lo general un cinetocoro establece contacto inicial con la pared lateral de un microtúbulos y no con su extremo. Una vez que se hace el primer contacto, algunos cromosomas se mueven de modo más activo a lo largo de la pared del microtubulo, impulsados por las proteínas motoras que se localizan en el cinetocoro. Sin embargo, poco después el cinetocoro tiende a relacionarse de manera estable con el extremo más de uno o más microtúbulos del huso de uno de los polos del huso. Por último, el cinetocoro no unido de la cromatide hija captura sus propios microtúbulos del polo contrario del huso. Como resultado, al final las dos cromatides hermanas de cada cromosoma mitótico se conectan mediante cinetocoros con los microtúbulos que se extienden entre los polos opuestos.

Observaciones en células vivas indican que los cromosomas de la prometafase relacionados con los microtúbulos del huso no se mueven en forma directa al centro del huso, sino que oscilan adelante y atrás, hacia el polo y en sentido contrario. Por último, los cromosomas de una célula en prometafase se mueven mediante un proceso llamado congresión hacia el centro del huso mitótico, a la mitad entre ambos polos. Las fuerzas necesarias para los movimientos cromosómicos durante la prometafase provienen de proteínas motoras relacionadas tanto con los cinetocoros como con los brazos de los cromosomas.

Conforme los cromosomas se congregan hacia el centro del huso mitótico, los microtúbulos más largos unidos con un cinetocoro se acortan, en tanto que los microtúbulos más cortos unidos con el cinetocoro hermano se alargan. Se piensa que estos cambios de longitud de los microtúbulos son regidos por diferencias en la fuerza de tracción (tensión) en los dos cinetocoros hermanos. El acortamiento y la elongación de los microtúbulos se deben sobre todo a pérdida o ganancia de subunidades en el extremo más del microtubulo Un hecho notable es que esta actividad dinámica tiene lugar mientras el extremo más de cada microtubulo permanece unido con un cinetocoro.

De modo eventual, cada cromosoma se coloca en posición sobre un plano en el centro del huso, de manera que los microtúbulos de cada polo tienen una longitud equivalente.

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