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Mientras que la regulación del ciclo celular se ha podido conocer gracias, en gran medida, a los estudios genéticos en levaduras, el conocimiento de la fase M se basa en más de un siglo de investigación microscópica y bioquímica en animales y plantas. El término “mitosis” proviene de la palabra griega mitos, que significa “hebra”. Lo acuñó en 1882 el biólogo alemán Walther Flemming para describir los cromosomas filiformes que aparecían en forma misteriosa en las células animales justo antes de dividirse en dos. La belleza y la precisión de la división celular se aprecia mejor si se observa un video acelerado del proceso (p. ej., www.bio.unc.edu/faculty/salmon/lab/mitosis/mitosismovies.html), que si se lee al respecto en un libro de texto.
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La mitosis es un proceso de división nuclear en el que las moléculas replicadas de DNA de cada cromosoma se reparten con exactitud en dos núcleos. La mitosis suele acompañarse de la citocinesis, un proceso por 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 sí y al de la célula madre de la que provienen. Por lo tanto, la mitosis mantiene el número de cromosomas y genera nuevas células para el crecimiento y el mantenimiento de un organismo. La mitosis puede ocurrir en células haploides o diploides. Las células mitóticas haploides se encuentran en hongos, gametofitos de las plantas y en unos cuantos animales (inclusive abejas macho, conocidas como zánganos). La mitosis 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 metabólicas de la célula, entre ellas la transcripción y la traducción, se detienen durante la mitosis y la célula entra en una falta relativa de respuesta a los estímulos externos.
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En los capítulos previos se revisó cuánto puede aprenderse respecto de los factores encargados de un proceso particular mediante el estudio de ese proceso fuera de una célula viva (pág. 276). El uso de extractos preparados a partir de huevos de rana ayudó mucho a comprender la bioquímica de la mitosis. Tales extractos contienen reservas de todos los materiales (histonas, tubulina, etc.) necesarios para sostener la mitosis. Cuando se agregan cromatina o núcleos completos al extracto de huevos, la cromatina se convierte en cromosomas mitóticos, los cuales se dividen en un huso mitótico que se ensambla de manera espontánea dentro de la mezcla libre de células. Muchos experimentos estudian la función de una proteína particular mediante la eliminación de esa proteína del extracto de huevos con la adición de un anticuerpo (agotamiento inmunitario) y la verificación de si el proceso puede continuar en ausencia de esa sustancia (véase un ejemplo en la fig. 14.21).
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Por lo general, la mitosis se divide en cinco etapas (fig. 14.11): profase, prometafase, metafase, anafase y telofase, cada una caracterizada por una serie particular de sucesos. Hay que tener presente que estas etapas representan un segmento de un proceso continuo; la división de la mitosis en fases arbitrarias se hace sólo para facilitar la descripción y la experimentación.
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En la profase, la primera etapa de la mitosis, los cromosomas duplicados se preparan para la separación y la maquinaria mitótica se ensambla.
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Formación del cromosoma mitótico
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El núcleo de una célula en interfase contiene longitudes enormes de fibras de cromatina. El estado extendido de la cromatina en interfase es ideal para la separación en dos células hijas. Antes de separar sus cromosomas, una célula los convierte en estructuras mucho más cortas y gruesas por un proceso notable de compactación de cromosomas (o condensación cromosómica), que ocurre en etapas iniciales de la profase (figs. 14.11 y 14.12).
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Como se describe en la página 496, la cromatina de una célula en interfase se organiza en fibras de unos 30 nm de diámetro. Los cromosomas mitóticos están compuestos por tipos similares de fibras, como se observa al examinar con el microscopio electrónico los cromosomas completos aislados de las células mitóticas (fig. 14.13a). Parece que la compactación cromosómica no altera la naturaleza de la fibra de cromatina, sino la manera en que la fibra de cromatina se empaca. El tratamiento de los cromosomas mitóticos con soluciones que disuelven las histonas y la mayor parte de las proteínas no histonas revela una estructura que conserva la forma básica del cromosoma intacto (fig. 14.13b). Las asas de DNA se unen por su base con las proteínas no histonas que conforman el andamiaje cromosómico (que se muestra con mayor aumento en la fig. 12.15).
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La investigación de la compactación cromosómica se ha centrado en un complejo abundante de múltiples proteínas llamado condensina. Las proteínas de la condensina se descubrieron cuando se incubaron núcleos en extractos de huevos de rana y se identificaron las proteínas asociadas a los cromosomas durante la compactación. La eliminación de la condensina de los extractos impidió la compactación de los cromosomas. ¿Cómo es que la condensina es capaz de inducir cambios tan drásticos en la arquitectura de la cromatina? Hay muy pocos datos de estudios in vivo para responder esta pregunta, pero se especula mucho al respecto.
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El DNA superenrollado ocupa un volumen mucho menor que el DNA relajado (fig. 10.12) y los estudios sugieren que el superenrollamiento del DNA tiene una participación clave en la compactación de una fibra de cromatina en el diminuto volumen que un cromosoma mitótico ocupa. En presencia de una topoisomerasa y ATP, la condensina es capaz de unirse con el DNA in vitro y enrollar el DNA en rizos súper plegados en sentido positivo. Este descubrimiento coincide muy bien con la observación de que la compactación de cromosomas en la profase in vivo requiere topoisomerasa II, que junto con la condensina está presente como parte del andamiaje mitótico del cromosoma (fig. 14.13b). En la figura 14.14 se muestra un modelo especulativo de la acción de la condensina. Ésta es activada al inicio de la mitosis mediante la fosforilación de varias de sus subunidades por la ciclina-Cdk que se encarga de impulsar las células de G2 hacia la mitosis. Por lo tanto, se supone que la condensina es uno de los blancos a través de los cuales las Cdk pueden iniciar las actividades del ciclo celular. La estructura subunitaria de una molécula de condensina en forma de V se muestra en el recuadro inferior de la figura 14.14.
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Como resultado de la compactación, los cromosomas de una célula mitótica se ven como estructuras cilíndricas distintivas. El examen cuidadoso de los cromosomas mitóticos revela que cada uno de ellos se compone de dos cromátides “hermanas”, imagen en espejo (fig. 14.13a). Éstas son producto de la replicación en la interfase previa.
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Antes de la replicación, el DNA de cada cromosoma en interfase se asocia en algunos sitios de toda su longitud con un complejo de proteínas múltiples llamado cohesina (fig. 14.14). Después de la replicación, la cohesina sostiene las dos cromátides hermanas juntas en forma continua durante G2 y hacia la mitosis, en la que al final se separan. Como se indica en la figura 14.14, la condensina y la cohesina tienen una organización estructural similar. Varios experimentos apoyan la hipótesis de que el anillo de cohesina rodea dos moléculas hermanas de DNA como se muestra en las partes izquierda y derecha de la figura 14.14.
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En los vertebrados la cohesina se libera de los cromosomas en dos etapas distintas. La mayor parte de la cohesina se separa de los brazos de los cromosomas conforme se compactan durante la profase. La disociación es inducida por la fosforilación de subunidades de cohesina a cargo de dos importantes enzimas mitóticas llamadas cinasa tipo Polo y cinasa Aurora B. A consecuencia de este fenómeno, las cromátides de cada cromosoma mitótico se mantienen relativamente holgadas a lo largo de sus brazos extendidos, pero mucho más apretadas en sus centrómeros (figs. 14.13a y 14.15). La cohesina permanece en los centrómeros debido a la presencia ahí de una fosfatasa que elimina cualquier grupo fosfato agregado a la proteína por las cinasas. La liberación de la cohesina desde los centrómeros normalmente se retrasa hasta la anafase, como se describe en la página 592. Si la fosfatasa se desactiva de manera experimental, las cromátides hermanas se separan entre sí de manera prematura antes de la anafase.
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Centrómeros y cinetocoros La marca distintiva más notable de un cromosoma mitótico es una indentación o constricción primaria, que marca la posición del centrómero (fig. 14.13a). El centrómero es la residencia de secuencias de DNA muy repetidas (fig. 10.19) que sirven como sitios de unión para proteínas específicas. El examen de los cortes a través de un cromosoma mitótico revela la presencia de una estructura proteinácea similar a un botón, el cinetocoro, en la superficie externa del centrómero de cada cromátide (fig. 14.16a,b). Casi todas las proteínas que componen el cinetocoro se ensamblan en el centrómero al comienzo de la profase. Se cree que las proteínas del cinetocoro son reclutadas al centrómero por la presencia, ahí, de nuevos nucleosomas que contienen la variante histónica CENP-A (pág. 509). Como se evidencia un poco más adelante, el cinetocoro funciona como: (1) sitio de unión del cromosoma a los microtúbulos dinámicos del huso mitótico (como en la fig. 14.30), (2) residencia de varias proteínas motoras participantes en la motilidad de los cromosomas (fig. 14.16c) y (3) componente clave en la vía de señalización de un punto de verificación mitótico importante (fig. 14.31).
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Una interrogante de gran interés para los científicos que estudian los cinetocoros es cómo estas estructuras pueden mantener su unión con los microtúbulos que crecen y se encogen en forma constante en su extremo (+). Para mantener este tipo de “sujeción flotante”, el acoplador tendría que moverse con el extremo del microtúbulo mientras las subunidades se agregan o retiran. La figura 14.16c presenta dos tipos de proteínas implicadas como posibles vinculadores de un cinetocoro a los microtúbulos dinámicos, es decir, proteínas motoras y una proteínas cilíndrica llamada Ndc80. Ésta es una proteína esencial del cinetocoro formadora de fibrillas que parecen alcanzar y unirse con la superficie del microtúbulo adyacente. Las células que carecen de cualquiera de las cuatro proteínas que integran el complejo Ndc80 presentan defectos importantes de unión del huso.
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Formación del huso mitótico
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En el capítulo 9 se describió cómo una estructura especial organizadora de microtúbulos, el centrosoma, inicia el ensamble de los microtúbulos en las células animales (pág. 339). Conforme la célula pasa por G2 hacia la mitosis, los microtúbulos del citoesqueleto se desensamblan con rapidez en preparación para su reensamble como componentes de una máquina compleja con microtúbulos llamada huso mitótico. Se cree que el desensamble rápido del citoesqueleto de la interfase se produce por la desactivación de las proteínas que estabilizan los microtúbulos (p. ej., proteínas asociadas a microtúbulos, o MAP [microtubule-associated proteins]) y por la activación de proteínas que disminuyen la estabilidad de estos polímeros.
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Para comprender la formación del huso mitótico es necesario examinar primero el ciclo del centrosoma a medida que avanza en forma conjunta con el ciclo celular (fig. 14.17a). Cuando una célula animal sale de la mitosis, el citoplasma contiene un solo centrosoma que posee dos centríolos situados en ángulo recto uno respecto del otro. Incluso antes de completar la citocinesis, los dos centríolos de cada célula hija pierden la estrecha relación entre ellos (se dice que se “desacoplan”). Este fenómeno se inicia por efecto de la enzima separasa, la cual se activa en una fase tardía de la mitosis (pág. 592) y rompe un vínculo proteináceo que mantiene los centríolos juntos. Después, cuando comienza la replicación del DNA en el núcleo, al principio de la fase S, cada centríolo del centrosoma inicia su “replicación” en el citoplasma. El proceso comienza con la aparición de un pequeño procentríolo junto a cada centríolo preexistente (materno) y orientado en ángulo recto con éste (fig. 14.17b). La elongación subsiguiente del microtúbulo convierte el centríolo hijo en un centríolo de tamaño completo. Al principio de la mitosis, el centrosoma se separa en dos centrosomas adyacentes, cada uno con un par de centríolos padre e hijo. El inicio de la duplicación del centrosoma en la transición G1-S se desencadena mediante la fosforilación de una proteína centrosómica por efecto de la ciclina E-Cdk2, el mismo agente que se encarga del inicio de la replicación del DNA (fig. 14.8). La duplicación del centrosoma es un proceso bien controlado, de manera que cada centríolo materno produce sólo un centríolo hijo durante cada ciclo celular. La formación de centríolos adicionales puede producir una división celular anormal y contribuir al desarrollo de cáncer (fig. 14.17c).
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La primera etapa en la formación del huso mitótico en una célula animal típica es la aparición de microtúbulos dispuestos en una “corona solar”, o astro (fig. 14.18), alrededor de cada centrosoma durante la profase inicial. Como se expuso en el capítulo 9, los microtúbulos crecen por la adición de subunidades en sus extremos (+), en tanto que los extremos (−) dependen del material pericentriolar (PCM, pericentriolar material) del centrosoma (pág. 339). Se cree que la fosforilación de proteínas del PCM por la cinasa tipo Polo es importante para estimular la nucleación de los microtúbulos del huso durante la profase. Después de la formación del astro, los centrosomas se separan uno del otro y se mueven alrededor del núcleo hacia los extremos contrarios de la célula. La separación de los centrosomas está impulsada por proteínas motoras relacionadas con los microtúbulos adyacentes. Conforme los centrosomas se separan, los microtúbulos que se estiran entre ellos aumentan en cantidad y longitud (fig. 14.18). Al final, los dos centrosomas llegan a puntos opuestos uno del otro, lo que establece los dos polos de un huso mitótico bipolar (como en la fig. 14.17a). Después de la mitosis, un centrosoma se destina a cada célula hija.
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Varios tipos distintos de células animales (incluyendo las de embriones jóvenes de ratón) carecen de centrosomas, lo mismo que las células de plantas superiores, aunque todas estas células construyen un huso mitótico bipolar y pasan por una mitosis hasta cierto punto típica. Los husos mitóticos funcionales pueden formarse aun en células mutantes de Drosophila que carecen de centrosomas o en células de mamíferos a las que se quitaron los centrosomas por medios experimentales. En todos estos casos, los microtúbulos del huso mitótico se concentran cerca de los cromosomas y no en los polos, que es donde normalmente se encontrarían los centrosomas. Entonces, una vez que se polimerizan, los extremos (−) de los microtúbulos se unen (es decir, se enfocan) en cada polo del huso mediante la actividad de proteínas motoras (fig. 14.19). La fotografía inicial del capítulo que se presenta en la página 572 muestra un huso bipolar que se formó en un extracto de huevos de rana mediante la actividad de las moléculas motoras de microtúbulos. Estas clases de experimentos sugerían que las células poseen dos mecanismos fundamentalmente distintos (uno dependiente y otro independiente del centrosoma), para alcanzar el mismo resultado final. Estudios recientes indican que ambas vías para la formación del huso operan de manera simultánea en la misma célula, y que incluso células con centrosomas funcionales concentran una fracción significativa de sus microtúbulos del huso en los centrosomas.
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Disolución de la envoltura nuclear y la partición de los organelos citoplásmicos
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En la mayor parte de las células eucariotas, el huso mitótico se ensambla en el citoplasma y los cromosomas se compactan en el nucleoplasma. La rotura de la envoltura nuclear al final de la profase posibilita la interacción entre el huso y los cromosomas. Los tres componentes principales de la envoltura nuclear (los complejos del poro nuclear, la lámina nuclear y las membranas nucleares) se desensamblan en procesos distintos. Se cree que todos estos procesos se inician con la fosforilación de sustratos clave por acción de cinasas mitóticas, sobre todo ciclina B-Cdk1. Los complejos del poro nuclear se desensamblan cuando se alteran las interacciones entre los complejos de nucleoporina y las proteínas se disocian en el medio circundante. La lámina nuclear se desensambla por despolimerización de los filamentos de lámina. La integridad de las membranas nucleares se altera primero en forma mecánica, ya que se forman agujeros en la envoltura nuclear por las moléculas citoplásmicas de dineína vinculadas con la membrana nuclear externa. El destino ulterior de la porción membranosa de la envoltura nuclear es tema de controversia. Según una idea clásica, las membranas nucleares se fragmentan en una población de pequeñas vesículas que se dispersan en la célula mitótica. Una alternativa es que las membranas de la envoltura nuclear se absorban en las membranas del retículo endoplásmico.
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Algunos de los organelos membranosos del citoplasma permanecen más o menos intactos durante la mitosis; éstos incluyen las mitocondrias, los lisosomas y los peroxisomas, así como los cloroplastos de una célula vegetal. En años recientes se generó un debate importante respecto del mecanismo por el que el aparato de Golgi (GC) y el retículo endoplásmico se parten durante la mitosis. De acuerdo con uno de los puntos de vista, el contenido del aparato de Golgi se incorpora al retículo endoplásmico durante la profase y el GC deja de existir por un breve periodo como organelo distintivo. Según otra opinión, las membranas de Golgi se fragmentan para formar una población distinta de pequeñas vesículas que se reparten entre las células hijas. Una tercera hipótesis, basada sobre todo en estudios con algas y protistas, indica que todo el aparato de Golgi se divide en dos y cada célula hija recibe la mitad de la estructura original. Al final, es posible que los diferentes tipos de células u organismos utilicen distintos mecanismos de herencia del aparato de Golgi. Las ideas de los autores acerca del destino del retículo endoplásmico también cambiaron. Estudios recientes con células vivas cultivadas de mamíferos sugieren que la red de retículo endoplásmico permanece hasta cierto punto intacta durante la mitosis. Este punto de vista pone en duda los estudios iniciales realizados principalmente con huevos y embriones que sugieren que el retículo endoplásmico se fragmenta durante la profase.
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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. La explicación siguiente presenta un panorama general de los pasos de la prometafase; se han informado muchas variaciones en estos fenómenos.
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Al principio de la prometafase, los cromosomas compactados se diseminan por el espacio que era la región nuclear (fig. 14.20a). Conforme los microtúbulos del huso penetran a la región central de la célula, los extremos libres (+) 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 son “capturados” y se estabilizan.
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Por lo general, un cinetocoro establece contacto inicial con la pared lateral de un microtúbulo y no con su extremo (paso 1, fig. 14.20b). Una vez que se hace este contacto, algunos cromosomas se mueven de modo más activo a lo largo de la pared del microtúbulo, 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 (+) de uno o más microtúbulos del huso de uno de los polos de éste (paso 2). Un cromosoma que está unido a los microtúbulos de sólo un polo del huso representa una fase intermedia inestable en el curso de la prometafase. Al final, el cinetocoro no unido de la cromátide hermana captura sus propios microtúbulos del polo contrario del huso (paso 3). También hay informes de que los cinetocoros no unidos podrían servir como sitios de nucleación para el ensamble de microtúbulos. Estos microtúbulos crecen del cromosoma con la incorporación de subunidades de tubulina en el cinetocoro y, una vez ensamblados, se incorporan en el huso mitótico. Sin importar cómo ocurra, las dos cromátides hermanas de cada cromosoma mitótico al final se conectan por sus cinetocoros con los microtúbulos que se extienden desde los polos opuestos.
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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 (paso 4, fig. 14.20b). 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 (que se muestra y explica en la fig. 14.33a y se analiza en el pie). La figura 14.21 ilustra las consecuencias de una deficiencia de una proteína motora cromosómica cuya actividad aleja los cromosomas de los polos.
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La dinámica del microtúbulo también participa para facilitar los movimientos del cromosoma durante la prometafase. A medida que 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 se rigen 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 (+) del microtúbulo (fig. 14.22). Un hecho notable es que esta actividad dinámica tiene lugar mientras el extremo (+) de cada microtúbulo permanece unido con un cinetocoro.
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A la larga, 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. La serie de fotografías de la figura 14.23 muestra el movimiento caprichoso de un cromosoma de un sitio periférico hacia el centro del huso mitótico durante la prometafase.
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La célula llega a la etapa de metafase cuando todos los cromosomas se alinean en el ecuador del huso, con una cromátide en cada cromosoma conectada por su cinetocoro con los microtúbulos de un polo y su cromátide hermana conectada por su cinetocoro con los microtúbulos del polo contrario (fig. 14.24). El plano de alineación de los cromosomas en metafase se conoce como placa de metafase. El huso mitótico de la célula en metafase contiene un conjunto muy ordenado de microtúbulos que es ideal para la tarea de separar las cromátides duplicadas situadas en el centro de la célula. En términos de función y espacio, los microtúbulos del huso de la metafase de una célula animal pueden dividirse en tres grupos (fig. 14.24).
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Microtúbulos astrales que irradian hacia fuera desde el centrosoma, para la región exterior del cuerpo del huso. Ayudan a colocar el aparato del huso en la célula y es probable que contribuyan a establecer el plano de citocinesis.
Microtúbulos cromosómicos (del cinetocoro) que van desde el centrosoma a los cinetocoros de los cromosomas. En las células de los mamíferos, cada cinetocoro está unido con un haz de 20 a 30 microtúbulos, lo que forma una fibra del huso. Durante la metafase, los microtúbulos cromosómicos ejercen una fuerza de tracción sobre los cinetocoros. En consecuencia, los cromosomas se mantienen en el plano ecuatorial por “una competencia de tirar la cuerda” entre las fuerzas de tracción equilibradas que ejercen las fibras del huso cromosómico de los polos opuestos. Estas fuerzas de tracción deforman el interior del cinetocoro y ocasionan oscilaciones de los cromosomas situados en la placa de metafase. Los microtúbulos cromosómicos son indispensables para el movimiento de los cromosomas hacia los polos durante la anafase.
Microtúbulos polares (o interpolares) que se extienden desde el centrosoma y rebasan los cromosomas. Los microtúbulos polares de un centrosoma se superponen con sus contrapartes del centrosoma opuesto. Los microtúbulos polares forman una canasta estructural que mantiene la integridad mecánica del huso.
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Cuando se ven imágenes o videos de la mitosis, parece que la metafase es una etapa durante la cual la célula hace una breve pausa, como si todas las actividades mitóticas se detuvieran. No obstante, el análisis experimental revela que la metafase es un periodo en el que ocurren sucesos importantes.
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Flujo de microtúbulos en el huso de la metafase
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Aunque no se observe un cambio evidente en la longitud de los microtúbulos cromosómicos cuando se alinean en la placa de la metafase, los estudios en tubulina con marca fluorescente indican que los microtúbulos se encuentran en un estado muy dinámico. Las subunidades se pierden y agregan con rapidez en los extremos (+) de los microtúbulos cromosómicos, aunque se supone que estos extremos están unidos al cinetocoro. Por lo tanto, el cinetocoro no actúa como una tapa al final del microtúbulo que bloquea la entrada o salida de las subunidades terminales, sino que es un sitio de actividad dinámica. Puesto que se agregan más subunidades al extremo (+) de las que se pierden, existe una adición neta de subunidades en el cinetocoro. Mientras tanto los extremos (−) de los microtúbulos experimentan una pérdida neta, por lo que se cree que las subunidades se mueven a lo largo de los microtúbulos cromosómicos del cinetocoro hacia el polo. Este flujo hacia el polo de las subunidades de tubulina en un huso mitótico se muestra en el experimento ilustrado en la figura 14.25. Es probable que a la pérdida de subunidades de tubulina en los polos contribuya un miembro de la familia cinesina 13 de proteínas motoras cuya función es facilitar la despolarización de los microtúbulos más que el movimiento (pág. 336).
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La anafase inicia cuando las cromátides hermanas de cada cromosoma se separan e inician su movimiento hacia los polos opuestos.
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Función de la proteólisis en el avance por la mitosis
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Se ha señalado la importancia de que determinadas actividades específicas tengan lugar en el orden apropiado durante todo el ciclo celular. Dicho orden depende en gran medida de la destrucción selectiva de proteínas reguladoras del ciclo celular en momentos precisos del ciclo. Antes se señaló que dos complejos proteínicos distintos, SCF y APC, agregan ubicuitina a las proteínas en diferentes etapas del ciclo celular, lo que las destina a la destrucción por efecto de un proteasoma. La figura 14.26a muestra los periodos del ciclo celular durante los que los complejos SCF y APC están activos. Como se ilustra en la figura 14.26a, SCF actúa sobre todo durante la interfase. En cambio, el complejo promotor de la anafase, o APC, desempeña una función clave en la regulación de los eventos que ocurren durante la mitosis. El complejo APC contiene cerca de una docena de subunidades centrales, además de una “proteína adaptadora” que ejerce una función muy importante para determinar cuáles proteínas sirven como sustrato para APC. Otras dos versiones de esta proteína adaptadora, Cdc20 y Cdh1, determinan la selección del sustrato durante la mitosis. Los complejos APC que contienen uno u otro de estos adaptadores se conocen como APCCdc20 o APCCdh1 (fig. 14.26a).
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El APCCdc20 se activa antes de la metafase (fig. 14.26a) y ubicuitina a un inhibidor principal de la anafase llamado securina (que recibe ese nombre porque asegura la unión entre cromátides hermanas). La ubicuitinación y destrucción de la securina al final de la metafase libera una proteasa activa que se conoce como separasa. Luego la separasa fragmenta la subunidad Scc1 de la molécula de cohesina que mantiene unidas las cromátides hermanas (fig. 14.26b). La fragmentación de la cohesina desencadena la separación de éstas para marcar el comienzo de la anafase. Los datos experimentales que respaldan la participación de la cohesina para conservar la unión de la cromátides hermanas se obtuvieron de estudios en que se inyectaron enzimas proteolíticas a células que estaban detenidas en metafase. La fragmentación de la cohesina por tales enzimas condujo muy rápido a la separación de las cromátides y su movimiento similar al de la anafase hacia los polos.
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Cerca del final de la mitosis, Cdc20 se desactiva y el adaptador alternativo, Cdh1, toma el control de la selección del sustrato de APC (fig. 14.26a). Cuando Cdh1 se asocia con APC, la enzima completa la ubicuitinación de la ciclina B que comenzó APCCdc20. La destrucción de la ciclina conduce a un descenso precipitado de la actividad de la Cdk mitótica (ciclina B-Cdk1) y la progresión de la célula para que salga de la mitosis y entre a la fase G1 del siguiente ciclo celular. La importancia de la degradación proteínica en la regulación de fenómenos de la mitosis y la reentrada de células a G1 se revela mejor con el uso de inhibidores (fig. 14.27). Si se impide la destrucción de la ciclina B con un inhibidor del proteasoma, las células permanecen detenidas en la etapa tardía de la mitosis. Si estas células detenidas en la mitosis luego se tratan con un compuesto que inhiba la actividad cinasa de Cdk1, la célula regresa a sus actividades normales y continúa en la mitosis y citocinesis. Está claro que para completar la mitosis es necesario suspender la actividad de Cdk1 (ya sea por destrucción normal de su ciclina activadora o por inhibición experimental). Tal vez el hallazgo más impresionante de todos se obtiene cuando las células con proteasoma inhibido y Cdk1 inhibida que ya terminaron la mitosis se lavan para eliminar el inhibidor de Cdk1 (fig. 14.27). Estas células, que ahora contienen tanto ciclina B como Cdk1 activa, en realidad progresan en dirección inversa y regresan a la mitosis. Dicha inversión se caracteriza por la compactación de los cromosomas, degradación de la envoltura nuclear, ensamble de un huso mitótico y movimiento de los cromosomas de nuevo a la placa de metafase, como se muestra en la figura 14.27. Todos estos episodios se desencadenaron por la reactivación inapropiada de la actividad de Cdk1 al retirar al inhibidor. Este hallazgo ilustra en forma radical la importancia de la proteólisis para que el ciclo celular avance en un solo sentido irreversible.
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Eventos de la anafase
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Todos los cromosomas de la placa de la metafase se dividen en sincronía al principio de la anafase y las cromátides (ahora denominadas cromosomas porque ya no están unidas a sus hermanas) comienzan su migración hacia el polo (fig. 14.11). A medida que cada cromosoma se mueve durante la anafase, su centrómero luce como su borde delantero con los brazos del cromosoma hacia atrás (fig. 14.28a). El movimiento de los cromosomas hacia el polo contrario es muy lento en relación con otros tipos de movimientos celulares: avanzan cerca de 1 μm por minuto, un valor calculado por un investigador de la mitosis como el equivalente a un viaje de Carolina del Norte a Italia que tomara cerca de 14 millones de años. La poca velocidad del movimiento cromosómico asegura que los cromosomas se separen con exactitud y sin enredos. En la siguiente sección se describen las fuerzas que al parecer impulsan el movimiento de los cromosomas durante la anafase.
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El movimiento de los cromosomas hacia el polo se acompaña de acortamiento evidente en los microtúbulos cromosómicos. Desde hace mucho tiempo se apreció que las subunidades de tubulina se pierden del extremo (+) (con base en el cinetocoro) de los microtúbulos cromosómicos durante la anafase (fig. 14.28b). También se pierden subunidades de los extremos (−) de estos microtúbulos como resultado del flujo continuo hacia el polo de las subunidades de tubulina que ocurre durante la prometafase y la metafase (figs. 14.22 y 14.25). La principal diferencia en la dinámica de los microtúbulos entre la metafase y la anafase es que las subunidades se agregan al extremo (+) de los microtúbulos durante la metafase, lo que mantiene constante la longitud de las fibras cromosómicas (fig. 14.25), mientras que se pierden subunidades de los extremos (+) durante la anafase, lo que produce acortamiento de las fibras cromosómicas (fig. 14.28b). Se piensa que este cambio de comportamiento en los extremos (+) de los microtúbulos es inducido por un cambio en la tensión de los cinetocoros después de la separación de las cromátides hermanas.
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El movimiento de los cromosomas hacia los polos se conoce como anafase A para distinguirlo de un movimiento distinto, pero simultáneo, la anafase B, en la que los dos polos del huso se separan más. La elongación del huso mitótico durante la anafase B se acompaña de la adición neta de subunidades de tubulina a los extremos (+) de los microtúbulos polares. Por lo tanto, las subunidades pueden agregarse de manera preferente a los microtúbulos polares y retirarse de los microtúbulos cromosómicos al mismo tiempo en distintas regiones del mismo huso mitótico (fig. 14.28b).
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Fuerzas necesarias para los movimientos cromosómicos en la anafase
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A principios de la década de 1960, Shinya Inoué, del Laboratorio Biológico Marino de Woods Hole propuso que la despolimerización de los microtúbulos cromosómicos durante la anafase no era una mera consecuencia del movimiento de los cromosomas, sino la causa de éste. Inoué sugirió que la despolimerización de los microtúbulos que comprenden una fibra del huso podría generar suficiente fuerza mecánica para tirar de un cromosoma hacia delante.
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El primer sustento experimental para el modelo de desensamble provino de estudios en los que los cromosomas unidos con microtúbulos se mueven como resultado de la despolimerización de los mismos. La figura 14.29 muestra un ejemplo de uno de estos experimentos. En este caso, el movimiento de un cromosoma unido a un microtúbulo (flecha) ocurre in vitro después de la dilución del medio. La dilución reduce la concentración de tubulina soluble, lo que a su vez favorece la despolimerización de los microtúbulos. Estos tipos de experimentos, así como los estudios que miden la fuerza directa, indican que dicha despolimerización por sí sola es capaz de generar la fuerza suficiente para tirar de los cromosomas a través de una célula.
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En la figura 14.30a se ilustra un modelo de la hipótesis sobre los procesos que ocurren durante el movimiento cromosómico en la anafase en una célula de un vertebrado. Como se indica en la figura 14.28b, los microtúbulos que constituyen las fibras del huso cromosómico sufren despolimerización tanto en los extremos (+) como en los extremos (−) durante la anafase. Tales actividades combinadas causan el movimiento de los cromosomas hacia el polo. La despolimerización en los extremos (−) de los microtúbulos sirve para transportar los cromosomas hacia los polos debido al flujo en este sentido, que hace pensar en una persona que viaja en una banda sinfín en un aeropuerto. En cambio, las despolimerización en los extremos (−) de los microtúbulos sirve para “masticar” la fibra que tira de los cromosomas. Algunas células dependen en mayor medida del flujo hacia los polos, y otras, de la despolimerización de los extremos (+). Los estudios con células animales en anafase han revelado que tanto el extremo (+) como el extremo (−) de las fibras cromosómicas son sitios en que se localizan cinesinas despolimerizadoras (miembros de la familia de la cinesina 13, pág. 336). Estas despolimerasas están indicadas en los extremos opuestos del microtúbulo en la figura 14.30a. Si alguna de estas “despolimerasas” de los microtúbulos se inhibe específicamente, la segregación cromosómica durante la anafase se interrumpe al menos en parte. Tales observaciones sugieren que la despolimerización mediada por cinesina dependiente de ATP constituye la base de la segregación cromosómica durante la mitosis.
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En la página 585 se mencionó que una de las interrogantes de mayor interés en el campo de la mitosis es el mecanismo por el cual los cinetocoros son capaces de sujetar los extremos (+) de los microtúbulos que pierden subunidades de tubulina. Los complejos Ndc80 del cinetocoro están presentes en la forma de fibrillas moleculares que salen para formar uniones más bien débiles con un microtúbulo unido exactamente por detrás de su extremo (+). Se calcula que cada microtúbulo tiene contacto en toda su circunferencia con seis a nueve de estos conjuntos Ndc80. Datos de diversos estudios sugieren que, como se indica en la figura 14.30, las cabezas terminales de los complejos Ndc80 pueden desplazarse por el microtúbulo hacia su extremo (−), empujados por los protofilamentos rizadores de la punta desensambladora. Como consecuencia, el cromosoma unido se desplaza hacia el polo del huso, a medida que es arrastrado por la fibra cromosómica en contracción.
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Punto de verificación del ensamble del huso
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Como se explica en la página 579, las células poseen mecanismos de puntos de verificación que vigilan el estado de los eventos durante el ciclo celular. Uno de estos puntos opera en la transición entre la metafase y la anafase. El punto de verificación del ensamble del huso, como se denomina, se revela mejor cuando un cromosoma no se alinea en forma apropiada en la placa de metafase. Cuando esto sucede, el mecanismo del punto de verificación retrasa el inicio de la anafase hasta que el cromosoma mal colocado asuma su posición apropiada en el ecuador del huso. El riesgo de que las células hijas reciban un número anormal de cromosomas (aneuploidia) aumenta mucho si una célula no es capaz de posponer la separación cromosómica. Tal expectativa se confirmó por la identificación de algunos niños con deficiencias hereditarias en una de las proteínas de punto de verificación del huso; estos individuos presentan un trastorno (llamado MVA), que se caracteriza por un alto porcentaje de células aneuploides y un riesgo muy alto de sufrir cáncer.
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¿Cómo es que la célula determina si uno o más cromosomas no están bien alineados en la placa de metafase? Considérese un cromosoma que sólo está unido a los microtúbulos por uno de los polos del huso, la que quizá sea la circunstancia del cromosoma no alineado indicado por la flecha en la figura 14.23a. Los cinetocoros no unidos contienen un complejo de proteínas, de las cuales la mejor estudiada es Mad2, que media el punto de verificación del ensamble del huso. La presencia de estas proteínas en un cinetocoro no unido envía una señal de “espera” a la maquinaria del ciclo celular que impide que la célula continúe hasta la anafase. Una vez que el cromosoma irregular se une a las fibras del huso de ambos polos y se alinea bien en la placa de metafase, el complejo de señalización sale del centrómero, lo que apaga la señal de “espera” y permite que la célula avance hacia la anafase.
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La figura 14.31 muestra el huso mitótico de una célula que se detiene antes de la metafase a causa de un solo cromosoma mal alineado. A diferencia de los demás cinetocoros de esta célula, se observa que sólo el cromosoma mal alineado contiene la proteína Mad2. Las moléculas Mad2 pueden inhibir el avance del ciclo celular en tanto la célula contenga cromosomas mal alineados. La inhibición se logra mediante la interacción directa entre Mad2 y el activador de APC Cdc20. Durante el periodo que Cdc20 permanece unido con Mad2, los complejos APC son incapaces de unir con ubicuitina al inhibidor de la anafase securina, lo que mantiene todas las cromátides hermanas unidas una a la otra con el “pegamento” cohesina.
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Está bien establecido que el punto de verificación para el ensamble del huso se activa por la presencia de un cinetocoro no unido, pero hay otras anomalías cromosómicas que surgen durante el avance a la metafase que también necesitan medidas correctivas. Por ejemplo, en ocasiones los dos cinetocoros de las cromátides hermanas se unen con los microtúbulos del mismo polo del huso, un trastorno que se conoce como adherencia sintélica (paso 3a, fig. 14.20b). Si no se corrige, es muy probable que una adherencia sintélica produzca el movimiento de las dos cromátides hermanas a una de las células hijas, lo que deja a la otra carente de este cromosoma. Es posible que la célula sea alertada por la presencia de un cromosoma con adherencia sintélica, por la falta de tensión sobre los cinetocoros del cromosoma. Normalmente surge tensión cuando los microtúbulos tiran de las cromátides hermanas desde polos del huso opuestos (pasos 3-4, fig. 14.20b).
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Las células pueden corregir las adherencias sintélicas (y otros tipos de conexiones anormales con los microtúbulos) mediante la acción de una enzima llamada cinasa Aurora B, que es parte de un complejo proteínico móvil que reside en los cinetocoros durante la prometafase y la metafase. Entre los sustratos de la cinasa Aurora B están varias de las proteínas que se consideran implicadas en la unión cinetocoro-microtúbulo, incluidos miembros del complejo Ndc80, así como la cinesina despolimerasa de la figura 14.30. Los estudios sugieren que las moléculas de cinasa Aurora B de un cromosoma unido en forma incorrecta fosforila estos sustratos proteínicos, lo que desestabiliza la unión de los microtúbulos con ambos cinetocoros. Una vez liberados de esta unión, los cinetocoros de cada cromátide hermana tienen una nueva oportunidad de unirse con los microtúbulos de los polos opuestos del huso. La inhibición de la cinasa Aurora B en las células o extractos produce mala alineación y separación defectuosa de los cromosomas (fig. 18-51).
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A medida que los cromosomas se aproximan a sus polos respectivos, tienden a reunirse en una masa, lo que marca el principio de la etapa final de la mitosis, o telofase (figs. 14.11 y 14.32). Aquí las células hijas regresan a la condición de interfase: el huso mitótico se desensambla, la envoltura nuclear se reforma y los cromosomas se dispersan cada vez más hasta que desaparecen de la vista en el microscopio. La división real del citoplasma en dos células hijas tiene lugar por un proceso que se describe más adelante. Sin embargo, primero hay que regresar y considerar las proteínas motoras que participan en varios de los movimientos principales de los cromosomas que tienen lugar durante la mitosis.
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Proteínas motoras necesarias para los movimientos mitóticos
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La mitosis se caracteriza por extensos movimientos de las estructuras celulares. La profase se acompaña de movimiento de los polos del huso a los extremos opuestos de la célula: prometafase, por el movimiento de los cromosomas al ecuador del huso; anafase A, por el movimiento de los cromosomas desde el ecuador del huso hacia sus polos, y la anafase B, por la elongación del huso. En los últimos 10 años se identificaron diversos motores moleculares en lugares diferentes en las células mitóticas de especies muy diversas. Todos los motores que se consideraban vinculados con los movimientos mitóticos son principalmente motores de microtúbulos, inclusive varias proteínas distintas relacionadas con la cinesina y la dineína citoplásmica. Algunos de los motores se mueven hacia el extremo (+) del microtúbulo, otros hacia el extremo (−). Como se expuso antes, un grupo de cinesinas no se mueve a ninguna parte, sino que facilita la despolimerización de los microtúbulos. Las proteínas motoras se localizan en los polos del huso, junto con las fibras del huso, y dentro de los centrómeros y los brazos de los cromosomas. Aunque aún no pueden obtenerse conclusiones firmes acerca de las funciones de las proteínas motoras específicas, se sugiere un cuadro general de las funciones de estas moléculas (fig. 14.33).
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Es probable que las proteínas motoras situadas a lo largo de los microtúbulos polares contribuyan a mantener separados los polos (fig. 14.33a,b).
Es probable que las proteínas motoras que residen en los cromosomas sean importantes para los movimientos de los cromosomas durante la prometafase (fig. 14.33a), para mantener los cromosomas en la placa de metafase (fig. 14.33b) y para separar los cromosomas durante la anafase (fig. 14.33c).
Es probable que las proteínas motoras situadas a lo largo de los microtúbulos polares superpuestos en la región del ecuador del huso sean las causantes del deslizamiento de unos microtúbulos sobre otros, lo que alarga el huso durante la anafase B (fig. 14.33c).
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Durante la mitosis se realiza la separación de los cromosomas duplicados en los núcleos de las células hijas, pero la célula se divide en dos células hijas por un proceso distinto denominado citocinesis. El primer indicio de citocinesis en la mayor parte de las células animales aparece durante la anafase como una indentación en la superficie celular en una banda angosta alrededor de la célula. Conforme pasa el tiempo, la indentación se profundiza para formar una hendidura que rodea por completo la célula. El plano del surco está en el mismo que antes ocupaban los cromosomas de la placa de metafase, por lo que los dos conjuntos de cromosomas al final se reparten entre dos células diferentes (como en la fig. 14.32). A medida que una célula se divide en dos, se libera membrana plasmática adicional a la superficie celular mediante vesículas citoplásmicas que se fusionan con el surco divisorio que avanza. El surco continúa profundizándose al pasar por los remanentes densamente empacados de la porción central del huso mitótico, lo que forma un puente citoplásmico entre las células hijas llamado cuerpo central (fig. 14.34a). La etapa final de la citocinesis recibe el nombre de abscisión cuando las superficies del surco divisorio se fusionan entre sí y separan en dos a la célula (fig. 14.34b). Para que se produzca la abscisión se necesita la intervención de complejos ESCRT que son las mismas proteínas encargadas de seccionar las vesículas intraluminales que se forman en el interior de los endosomas (pág. 312).
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El concepto actual del mecanismo encargado de la citocinesis deriva de una propuesta hecha por Douglas Marsland en la década de 1950 y que se conoce como la teoría del anillo contráctil (fig. 14.35a). Marsland propuso que la fuerza necesaria para dividir la célula se genera en una banda delgada de citoplasma contráctil localizado en la corteza, debajo de la membrana plasmática del surco. El examen microscópico de la corteza bajo el surco de una célula en división revela la presencia de grandes cantidades de filamentos de actina (figs. 14.35b y 14.36a). Dichos filamentos de actina no ramificados son ensamblados en la corteza celular por la acción de una proteína formina (pág. 372), que también puede anclar los filamentos a la membrana plasmática suprayacente.
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Entre los filamentos de actina se intercala una menor cantidad de filamentos bipolares cortos de miosina formados por miosina II, como lo evidencia la unión de anticuerpos contra miosina II (fig. 14.36b). La importancia de la miosina II en la citocinesis se manifiesta por: (1) los anticuerpos contra miosina producen un cese rápido de la citocinesis cuando se inyectan en una célula en proceso de división (fig. 14.36c) y (2) las células que carecen de un gen funcional para miosina II realizan la división celular por mitosis, pero no pueden dividirse de manera normal en células hijas. El ensamblaje de la maquinaria contráctil de actina y miosina en el plano del futuro surco divisorio es dirigido por una proteína G llamada RhoA. En su estado unido a GTP, la RhoA desencadena una cascada de sucesos que llevan tanto al ensamblaje de filamentos de actina como al inicio de la actividad motora de la miosina II. Si se elimina o desactiva RhoA en las células, no se forma un surco divisorio.
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Se cree que el mecanismo generador de la fuerza que opera durante la citocinesis es similar a la contracción basada en la actina-miosina de las células musculares. De hecho, el surco de citocinesis de una eucariota primitiva unicelular es el probable ancestro evolutivo de la maquinaria contráctil de los miocitos de animales. En tanto el deslizamiento de los filamentos de actina de una célula muscular causa el acortamiento de la fibra muscular, el deslizamiento de los filamentos del anillo contráctil tira de la corteza y la membrana plasmática unida hacia el centro de la célula. En consecuencia, el anillo contráctil constriñe la región ecuatorial de la célula, de modo muy similar a lo que sucede cuando se tira del cordón para cerrar la abertura de una bolsa.
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En general, se acepta que la posición del surco divisorio está determinada por el huso mitótico en anafase, lo que conduce a la activación de RhoA en un anillo estrecho dentro de la corteza. Sin embargo, existe un debate sobre la forma en que se elige esta zona particular en la corteza. Los estudios pioneros realizados con ovocitos de invertebrados marinos por Ray Rappaport, del Union College, en Nueva York, demostraron que el anillo contráctil se forma en un plano a la mitad de la distancia entre los polos del huso, incluso si uno de los polos era desplazado por medio de una microaguja insertada en la célula. En las micrografías de la figura 14.37 se muestra un ejemplo de la relación entre la posición de los polos del huso y el plano divisorio. Estos estudios sugieren que el sitio de ensamblaje de los filamentos de actina, y por lo tanto, del plano de citocinesis, se determina por una señal que emana de los polos del huso. Se piensa que esta señal viaja desde estos polos hasta la corteza celular y a lo largo de los microtúbulos astrales. Cuando la distancia entre los polos y la corteza se modifican por medios experimentales, el momento de la citocinesis cambia en grado notable (fig. 14.37). En cambio, los investigadores que realizan estudios con células de mamífero más pequeñas han encontrado indicios de que el sitio de formación del surco se define por un estímulo que se origina en la parte central del huso mitótico, no en los polos. Los científicos se han esforzado por reconciliar estas observaciones contradictorias. La situación se complica todavía más por el hecho de que, a diferencia de la mitosis, no se ha podido reconstituir la citocinesis en extractos de huevos, en que sería más fácil su estudio. Las explicaciones más sencillas son que (a) diferentes tipos celulares utilizan diferentes mecanismos o (b) ambos mecanismos operan en la misma célula. Éstudios recientes apoyan esta última.
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Citocinesis en las células vegetales: formación de la placa celular
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Las células vegetales, que están encerradas en una pared celular relativamente rígida, pasan por la citocinesis mediante un mecanismo muy distinto. A diferencia de las células animales que se constriñen por un surco que avanza desde la superficie celular hacia dentro, las células vegetales deben construir una pared celular dentro de una célula viva. La formación de la pared comienza en el centro de la célula y crece hacia fuera para encontrarse con las paredes laterales existentes. La formación de una nueva pared celular inicia con la construcción de un precursor más sencillo que se conoce como placa celular.
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El plano en el que la placa celular se forma es perpendicular al eje del huso mitótico pero, a diferencia de las células animales, el plano no está determinado por la posición del huso ni se determina al final de la mitosis. Más bien, la orientación del huso mitótico y la placa celular dependen de un cinturón de microtúbulos corticales, la banda precursora, que se forma al final de G2 (fig. 9.21). Aunque la banda de la preprofase ya se desarmó para la profase, deja una huella invisible que establece el futuro sitio de división. El primer signo de la formación de la placa celular se observa en la etapa final de la anafase con la aparición del fragmoplasto en el centro de la célula en división. El fragmoplasto consiste en cúmulos de microtúbulos que se intercalan con orientación perpendicular a la futura placa (fig. 9.21), junto con filamentos de actina, vesículas membranosas y material electrodenso. Los microtúbulos del fragmoplasto, que surgen de remanentes del huso mitótico, sirven como pistas para el movimiento de pequeñas vesículas secretorias derivadas del aparato de Golgi en la región. Las vesículas se alinean en un plano entre los núcleos hijos (fig. 14.38a). Las micrografías electrónicas de células de tabaco congeladas con rapidez revelaron los pasos por los que las vesículas derivadas de Golgi se reorganizan en la placa celular. Para comenzar el proceso (paso 1, fig. 14.38b), las vesículas emiten túbulos digitiformes que tocan y se fusionan con las vesículas vecinas para formar una red tubular entretejida en el centro de la célula (paso 2). Luego más vesículas se dirigen sobre los microtúbulos a los bordes laterales de la red. Las vesículas recién llegadas continúan el proceso de formación de túbulos y fusión, lo que extiende la red hacia fuera (paso 2). Al final, el borde líder de la red creciente toca la membrana plasmática y el límite de la célula madre (paso 3). Por último, la red tubular pierde sus grietas citoplásmicas y madura hasta convertirse en una división aplanada y continua. Las membranas de la red tubular se convierten en la membrana plasmática de las dos células hijas adyacentes, en tanto que los productos secretores que se transportaron dentro de las vesículas contribuyen a la placa celular intermedia. Una vez que la placa celular se completa, se agregan celulosa y otros materiales para producir una pared celular madura.
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REVISIÓN
¿Cómo es que los fenómenos de la profase mitótica preparan a las cromátides para la separación posterior en la anafase?
¿Cuáles son algunas de las actividades del centrómero durante la mitosis?
Describa los fenómenos que ocurren en una célula durante la prometafase y durante la anafase.
Describa las similitudes y las diferencias en la dinámica de los microtúbulos entre la metafase y la anafase. ¿Cómo se relacionan estas diferencias con los movimientos durante la anafase A y la B?
¿Qué tipos de mecanismos generadores de fuerza podrían producir el movimiento de los cromosomas durante la anafase?
Compare los fenómenos que ocurren durante la citocinesis en las células animales y vegetales típicas.