Prometáfase: na mitose e na meiose

O prometáfase é uma fase de processo de divisão celular, intermediário entre profase e metafase. É caracterizada pela interação dos cromossomos em divisão com os microtúbulos que serão responsáveis ​​por separá-los. Tanto na mitose quanto na meiose, ocorre a prometofase, mas com características diferentes.

O objetivo claro de toda divisão celular é produzir mais células. Para conseguir isso, a célula deve originalmente dobrar seu conteúdo de DNA; isto é, replique-o. Além disso, a célula deve separar esses cromossomos para que o objetivo específico de cada divisão citoplasmática seja cumprido.

Prometáfase: na mitose e na meiose 1

A fase prometofásica da mitose. Retirado de wikimedia.org

Na mitose, o mesmo número de cromossomos da célula tronco nas células filhas. Na meiose I, a separação entre cromossomos homólogos. Na meiose II, a separação entre as cromátides irmãs. Ou seja, ao final do processo, obtenha os quatro produtos meióticos esperados.

A célula lida com esse mecanismo complicado através do uso de componentes especializados, como microtúbulos. Estes são organizados pelo centrossoma na maioria dos eucariotos. Em outros, pelo contrário, como nos andares superiores, outro tipo de centro de organização de microtúbulos opera.

Microtúbulos

Prometáfase: na mitose e na meiose 2

Microtúbulos são polímeros lineares da proteína tubulina. Eles estão envolvidos em quase todos os processos celulares que envolvem o deslocamento de alguma estrutura interna. Eles são parte integrante do citoesqueleto, cílios e flagelos.

No caso das células vegetais, elas também desempenham um papel na organização estrutural interna. Nessas células, os microtúbulos formam um tipo de tapeçaria ligada à face interna da membrana plasmática.

Essa estrutura, que controla as divisões celulares das plantas, é conhecida como organização cortical dos microtúbulos. No momento da divisão mitótica, por exemplo, eles colapsam em um anel central que será o local futuro da placa central, no plano em que a célula se dividirá.

Os microtúbulos são compostos de alfa-tubulina e beta-tubulina. Essas duas subunidades formam um heterodímero, que é a unidade estrutural básica dos filamentos de tubulina. A polimerização dos dímeros leva à formação de 13 protofilamentos em uma organização lateral que dá origem a um cilindro oco.

Prometáfase: na mitose e na meiose 3

Mycrubules. Retirado de commons.wikimedia.org

Os cilindros ocos dessa estrutura são os microtúbulos, que por sua própria composição mostram polaridade. Ou seja, uma extremidade pode crescer adicionando heterodímeros, enquanto a outra pode sofrer subtrações. Neste último caso, o microtúbulo, em vez de se alongar nessa direção, diminui.

Os microtúbulos são nucleadas (isto é, começa a polimerizar) e organizada c entros ou rganizers de m icrotúbulos (COM). As COM estão associadas a centrossomas durante divisões em células animais.

Nas plantas superiores, que não possuem centrossomos, o COM está presente em locais semelhantes, mas formado por outros componentes. Nos cílios e flagelos, o COM é basicamente baseado na estrutura motora.

O movimento dos cromossomos durante as divisões celulares é alcançado através de microtúbulos. Eles mediam a interação física entre os centrômeros cromossômicos e a COM.

Por reações de despolimerização direcionadas, os cromossomos da metáfase acabam se movendo para os pólos das células em divisão.

A prometofase mitótica

A segregação cromossômica mitótica correta é aquela que garante que cada célula filha receba um complemento de cromossomos idêntico ao da célula-tronco.

Prometáfase: na mitose e na meiose 4

Silvia3 [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html) ou CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], do Wikimedia Commons

Isso significa que a célula deve separar cada par de cromossomos duplicados em dois cromossomos individuais e independentes. Ou seja, deve secretar as cromátides irmãs de cada par homólogo de todo o complemento de cromossomos da célula-tronco.

Mitose aberta

Na mitose aberta, o processo de desaparecimento do envelope nuclear é a marca registrada da fase prometofásica. Isso permite que o único obstáculo entre o MOC e os centrômeros cromossômicos desapareça.

A partir dos MOCs, filamentos de microtúbulos longos são polimerizados e alongados em direção aos cromossomos. Ao encontrar um centrômero, a polimerização cessa e um cromossomo ligado a uma COM é obtido.

Na mitose, os cromossomos são duplos. Portanto, há também dois centrômeros, mas ainda unidos na mesma estrutura. Isso significa que, ao final do processo de polimerização dos microtúbulos, teremos dois deles por cromossomo duplicado.

Um filamento ligará um centrômero a um COM, e outro à cromátide irmã anexada ao COM, oposta ao primeiro.

Mitose fechada

Nas mitoses fechadas, o processo é quase idêntico ao anterior, mas com uma grande diferença; O envelope nuclear não desaparece. Portanto, o COM é interno e está associado ao envelope nuclear interno através da lâmina nuclear.

Nas mitoses semi-fechadas (ou semi-abertas), o envelope nuclear apenas desaparece nos dois pontos opostos onde existe uma COM mitótica fora do núcleo.

Isso significa que nessas mitoses os microtúbulos penetram no núcleo para poder mobilizar os cromossomos em etapas após a fase prometofásica.

A prometofase meiótica

Prometáfase: na mitose e na meiose 5

A diversão meiótica. Retirado de es.wikipedia.org

Como a meiose envolve a produção de quatro células ‘n’ a partir de uma célula ‘2n’, deve haver duas divisões citoplasmáticas. Vejamos o seguinte: no final da metáfase I, haverá quatro vezes mais cromatídeos do que centrômeros visíveis ao microscópio.

Após a primeira divisão, haverá duas células com o dobro de cromatídeos que os centrômeros. Somente no final da segunda divisão citoplasmática todos os centrômeros e cromatídeos serão individualizados. Haverá tantos centrômeros quanto cromossomos.

A principal proteína para essas interações inter-cromatinas complexas na mitose e na meiose é a coesina. Mas existem mais complicações na meiose do que na mitose. Não é de admirar, portanto, que a coesina meiótica seja diferente da mitótica.

As coesinas permitem a coesão dos cromossomos durante o processo de condensação mitótica e meiótica. Além disso, eles permitem e regulam a interação entre as cromátides irmãs nos dois processos.

Mas na meiose eles também promovem algo que não acontece na mitose: acasalamento entre homólogos e as conseqüentes sinapses. Essas proteínas são diferentes em cada caso. Poderíamos dizer que a meiose sem uma coesina que a distingue não seria possível.

Meiose I

Mecanicamente falando, a interação centrômero / COM é a mesma em todas as divisões celulares. No entanto, na prometáfase I da meiose I, a célula não separa as cromátides irmãs, como na mitose.

Pelo contrário, o tetrad meiótico possui quatro cromatídeos em um aparente conjunto duplo de centrômeros. Nessa estrutura, há outra coisa que não está presente na mitose: quiasmas.

Os quiasmas, que são uniões físicas entre cromossomos homólogos, é o que distingue quais centrômeros devem ser segregados: os dos cromossomos homólogos.

É assim que, na prometáfase I, são feitas conexões entre centrômeros de homólogos e COM em pólos opostos da célula.

Meiose II

Essa prometáfase II é mais semelhante à prometase mitótica do que à prometafase meiótica I. Nesse caso, o COM “lançará” microtúbulos nos centrômeros duplicados das cromátides irmãs.

Assim, serão produzidas duas células com cromossomos individuais, produto de uma cromátide de cada par. Portanto, células com o complemento cromossômico haplóide darão origem à espécie.

Referências

  1. É importante ressaltar que, em alguns casos, é necessário que o paciente tenha um diagnóstico precoce da doença. WW Norton & Company, Nova Iorque, NY, EUA.
  2. Goodenough, UW (1984) Genetics. WB Saunders Co. Ltd, Filadélfia, PA, EUA.
  3. Griffiths, AJF, Wessler, R., Carroll, SB, Doebley, J. (2015). Uma Introdução à Análise Genética (11ª ed.). Nova York: WH Freeman, Nova York, NY, EUA.
  4. Ishiguro, K.-I. (2018) O complexo de coesina na meiose de mamíferos. Genes para Células, doi: 10.1111 / gtc.12652
  5. Manka, SW, Moores, CA (2018) Estrutura de microtúbulos por cryo-EM: instantâneos de instabilidade dinâmica. Ensaios em Bioquímica, 62: 737-751.

Deixe um comentário

Este site usa cookies para lhe proporcionar a melhor experiência de usuário. política de cookies, clique no link para obter mais informações.

ACEPTAR
Aviso de cookies