Kinetochore: o que é, características e funções desta parte do cromossomo

O DNA é a biblioteca da vida. Na sequência de nucleotídeos que compõem esta conhecida dupla hélice estão as respostas a todos os processos biológicos, uma vez que este ácido nucleic contém as instruções genéticas usadas no desenvolvimento e funcionamento de todos os organismos vivos (nós, conscientemente, excluímos o vírus).

Nas células eucarióticas, o DNA é envolvido por uma membrana nuclear, mas isso não o impede de entrar em contato com o resto do aparelho celular. Através dos processos de transcrição e tradução (mediados por RNA, enzimas e ribossomos), todas as informações codificantes estão presentes no genoma, pode ser traduzido em síntese protéica e, portanto, possibilita qualquer processo metabólico em nível celular e tecidual.

Além desse mecanismo fascinante, o DNA é a base da própria evolução. Graças a este biopolímero em forma de dupla hélice, os seres vivos herdam informações de nossos pais e mães e, além disso, nós sofremos mutações como espécies e sofremos variações ao longo do séculos. O DNA está agrupado em nossas células na forma de cromossomos, e hoje vamos contar a vocês tudo sobre uma parte essencial deles:

o cinetocoro.

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O que são cromossomos e como eles estão organizados?

Começamos por estabelecer uma série de termos básicos, porque antes de tudo é necessário conhecer as características genéticas do ser humano. Tanto você quanto eu (e salvando exceções), temos em cada uma de nossas células 23 pares de cromossomos (2n, diploidia), ou seja, um total de 46. As células que compõem os tecidos são chamadas de somáticas e todas se dividem por mitose: Devido a esse mecanismo, toda célula derivada de outra terá a mesma quantidade de informação genética, ou seja, 46 cromossomos ou 23 pares.

Por outro lado, nossas células sexuais se dividem por meiose, processo pelo qual se formam os gametas haplóides (n), que são óvulos e espermatozoides, com 23 cromossomos. Assim, quando um zigoto é criado pela fusão dessas células sexuais, a condição de diploidia é recuperada (23 + 23:46) e o feto dá origem a um ser humano funcional após seu desenvolvimento. Com base nessa premissa, você entenderá que metade de sua informação genética vem de seu pai, enquanto a outra metade vem do genoma de sua mãe.

Espermatozóide haplóide (n: 23) + óvulo haplóide (n: 23) = zigoto diplóide (2n: 46)

Além dos padrões de herança, é importante saber que o DNA está agrupado no núcleo de nossas células em uma substância chamada cromatina, que por sua vez forma um cromossomo. Se você imaginar um cromossomo em forma de X e cortá-lo ao meio no eixo vertical, cada uma das 2 unidades que você obtém é conhecida como cromátides. Com base nesta premissa, observamos as seguintes seções em um cromossomo normal:

• Filme e matriz: cada cromossomo é delimitado por uma membrana que, por sua vez, envolve uma substância gelatinosa em seu interior.
• Cromonemas: a estrutura filamentosa que compõe cada uma das 2 cromátides, ou seja, as metades que compõem o cromossomo em forma de X. Eles são feitos de DNA e proteínas.
• Cromômeros: sucessão de grânulos que acompanham os cromonemas ao longo de seu comprimento.
• Centrômero: é a seção estreita que separa os braços do cromossomo. Para que nos entendamos, trata-se do centro do X.
• Constrições secundárias: regiões do cromossomo localizadas nas extremidades dos braços.
• Telômeros: as pontas dos cromossomos. Eles não se replicam inteiramente durante a divisão celular, portanto, a cada nova célula, eles ficam um pouco mais curtos. Eles são responsáveis ​​pelo envelhecimento e senescência celular.

Um cromossomo contém centenas de milhares de genes, então é claro que ele deve passar por uma série de mudanças ao mesmo tempo. tempo para replicar uma célula por mitose, ou seja, 2 corpos celulares são formados onde antes havia 1. Aqui, o centrômero desempenha um papel essencial, que não poderia atuar sem a ação do cinetocoro..

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O que é um cinetocoro?

O cinetocoro é uma estrutura em forma de disco trilaminar, localizada no centrômero de cada cromossomo. Os microtúbulos do fuso mitótico estão ancorados nessa estrutura singular durante os processos de divisão celular, que explicaremos brevemente em linhas posteriores.

O cinetocore mede entre 350 e 500 nanômetros de diâmetro e, graças à sua funcionalidade, os diferentes movimentos dos cromossomos que são tão marcantes durante a mitose são orquestrados.. Nos cromossomos animais, 2 partes essenciais são diferenciadas: a interna e a externa.

O cinetocore interno é organizado em sequências de DNA altamente repetitivas e se reúne em uma forma especializada de cromatina. A parte interna é osmofílica e está em contato direto com o cromossomo, com cerca de 40 nanômetros de espessura.

Por outro lado, o cinetocore externo é uma estrutura de proteína com muitos componentes dinâmicos que só funciona durante a divisão celular.

O papel do cinetocoro na divisão celular

Para entender em que se baseia o propósito do cinetocoro, devemos revisar brevemente o processo de divisão celular. Vamos focar na mitose, pois é muito mais fácil de explicar e nos serve perfeitamente para exemplificar o trabalho dessa estrutura. Contamos a você suas fases resumidas:

• Interface: a fase em que a célula passa a maior parte de sua vida. Durante ele, a replicação da informação genética ocorre em preparação para a mitose.
• Prófase: os cromossomos se condensam, a membrana nuclear se quebra e as fibras do fuso mitótico são formadas.
• Metáfase - os cromossomos replicados se alinham no meio da célula.
• Anáfase: os cromossomos se separam e a célula se alonga, com pólos distintos.
• As membranas nucleares são reformadas nos 2 pólos e a nova membrana celular é formada para criar duas células independentes.

Por meio desse processo, onde antes havia uma célula, agora existem 2. Como você pode imaginar A funcionalidade Kinetochore brilha em metáfase e anáfase.

Esta estrutura é unida por microtúbulos, que são formações instáveis ​​de tubulina alfa e beta que dão origem ao que é conhecido como fuso mitótico. Na metáfase, todos os cromossomos são alinhados no centro da célula e, durante a anáfase, cada uma das cromátides é arrastada graças à ação dos microtúbulos. Os cinetocoros são os pontos de junção onde essas formações de tubulina se ancoram, portanto, sem eles, seria impossível realizar a divisão celular.

Além disso, deve-se notar que o número de microtúbulos que se ligam a cada cinetocore é altamente variável dependendo das espécies consultadas. Por exemplo, na levedura Saccharomyces cerevisiae, um único microtúbulo está associado a cada cinetocoro, enquanto nos mamíferos esse número aumenta facilmente de 15 para 35. Porém, nem todos os microtúbulos do fuso mitótico acabam atingindo os cinetocoros.

Kinetochores e o posto de controle de mitose

O ponto de verificação da mitose é um mecanismo fascinante que garante que a divisão cromossômica esteja correta durante o processo. Os mecanismos aqui envolvidos verificam que a próxima fase do ciclo celular pode ser passada durante a divisão, uma vez que um número mal alocado de cromossomos nas cópias filhas pode causar morte celular (no melhor dos casos) ou uma série de disfunções e alteraçõescomo a síndrome de Down e certos tipos de câncer.

Os cinetóforos atuam como uma espécie de checkpoint mitótico, pois, caso detectem uma falha, a saída para a próxima fase é retardada até que seja resolvida. Claro, não é um mecanismo consciente por parte da célula, mas reflete o nível de refinamento que nosso corpo adquiriu para que tudo corra bem.

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Retomar

Explorando os cinetocoros, lançamos as bases da herança humana, a estrutura dos cromossomos e os estágios da divisão mitótica, nem mais, nem menos. Com todo o conhecimento adquirido aqui, é fácil chegar a uma conclusão óbvia, mas que exigiu centenas de anos de pesquisa: o corpo humano é uma verdadeira obra de arte do ponto de vista evolucionário.

Cada pequena seção de cada parte do nosso corpo tem uma função essencial e insubstituível. Sem ir mais longe, sem os cinetocoros, os microtúbulos não poderiam ser ancorados e, portanto, seria impossível realizar a mitose. No sistema orgânico humano, cada estrutura conta.

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