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

O DNA é a biblioteca da vida. Na sequência de nucleotídeos que compõem essa conhecida dupla hélice estão as respostas a qualquer processo biológico, pois esse ácido nucléico contém as instruções genéticas usadas no desenvolvimento e função de todos os organismos vivos (excluímos conscientemente os vírus).

Nas células eucarióticas, o DNA envolve uma membrana nuclear, mas isso não o impede de entrar em contato com o resto do aparelho celular. Graças aos processos de transcrição e tradução (meios de RNA, enzimas e ribossomos), todas as informações codificadoras presentes no genoma podem ser traduzidas em síntese protéica e, portanto, permitir todos os processos metabólicos em nível celular e tecidual.


Além desse mecanismo fascinante, no DNA estão as bases da própria evolução. Graças a esse biopolímero em forma de dupla hélice, os seres vivos herdaram informações de nossos pais e, além disso, sofremos mutações como espécie e sofremos variações ao longo dos séculos. O DNA é reunido em nossas células na forma de cromossomos, e hoje contamos a vocês uma parte essencial disso: o cinetocoro.

    O que são cromossomos e como eles estão organizados?

    Comecemos estabelecendo uma série de termos básicos, porque antes de tudo precisamos conhecer as características genéticas do ser humano. Você e eu (e com algumas exceções), em cada uma de nossas células temos 23 pares de cromossomos (2º, diploidia), para um total de 46. As células que compõem o tecido são chamadas de somáticas e todas se dividem por mitose.: Devido a esse mecanismo, cada célula derivada de outra terá a mesma quantidade de informação genética, seja 46 cromossomos ou 23 pares.

    Por outro lado, nossas células sexuais se dividem por meiose, processo pelo qual os gametas haplóides (n) são formados, que são óvulos e espermatozoides, com 23 cromossomos. Assim, quando um zigoto é criado pela fusão dessas células sexuais, o estado de diploidia é restaurado (23 + 23:46) e o feto dá à luz, após seu desenvolvimento, um ser humano funcional. 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 hereditários, é importante saber que o DNA se acumula 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 dividi-lo ao meio no eixo vertical, cada uma das 2 unidades resultantes é chamada de cromátide. 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 contém uma substância gelatinosa.
    • Cromomonemes: a estrutura filamentosa que compõe cada uma das 2 cromátides, ou seja, as metades que compõem o cromossomo em forma de X. São constituídas de DNA e proteínas.
    • Cromômeros: sucessão de grânulos que acompanham os cromonemes em todo o seu comprimento.
    • Centrômero: é a seção estreita que separa os braços do cromossomo. Para que nos entendamos, é o centro do X.
    • Constrições secundárias: regiões do cromossomo localizadas nas extremidades dos braços.
    • Telômeros: as extremidades dos cromossomos. Eles não se replicam inteiros durante a divisão celular, portanto, a cada nova célula, eles encurtam um pouco mais. 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 durante a replicação de uma célula por mitose, ou seja, 2 corpos celulares são formados onde antes havia um. Aqui o centrômero desempenha um papel essencial, que não poderia atuar sem a ação do cinetocoro..

      O que é um cinetocoro

      O cinetocoro é uma estrutura em forma de disco trilaminar, localizada no centrômero de cada cromossomo. Nessa estrutura singular, os microtúbulos do fuso mitótico são ancorados durante os processos de divisão celular, que explicaremos brevemente nas linhas a seguir.

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

      O cinetocore interno é organizado em sequências de DNA altamente repetidas e acoplado a 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.

      A função do cinetocoro na divisão celular

      Para entender em que se baseia o propósito do cinetocoro, precisamos fazer uma breve revisão do processo de divisão celular.. Vamos nos concentrar na mitose, porque é muito mais fácil de explicar e nos serve perfeitamente para ilustrar o trabalho dessa estrutura. Nós falamos sobre suas fases de resumo:

      • Interfase: a fase em que a célula passa a maior parte de sua vida. Durante este tempo, ocorre a replicação da informação genética para a mitose.
      • Prófase: os cromossomos se condensam, a membrana nuclear se rompe 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.

      Graças a esse processo, onde antes havia uma célula, agora existem 2. Como você pode imaginar, A funcionalidade do cinetocoro brilha na metáfase e na anáfase.

      Essa estrutura é conectada por microtúbulos, que são formações instáveis ​​de tubulina alfa e beta que dão origem ao que é chamado de fuso mitótico. Na metáfase, todos os cromossomos estão alinhados no centro da célula e, durante a anáfase, cada uma das cromátides é impulsionada pela ação dos microtúbulos. Os cinetocoros são os pontos de junção onde essas formações de tubulina estão ancoradas, sem eles seria impossível realizar a divisão celular.

      Além disso, deve-se notar que o número de microtúbulos que se ligam a cada cinetocoro é muito variável dependendo da espécie consultada. Por exemplo, na levedura Saccharomyces cerevisiae, apenas um microtúbulo está associado a cada cinetóforo, enquanto nos mamíferos esse número aumenta facilmente de 15 para 35. No entanto, nem todos os microtúbulos no fuso mitótico chegam eventualmente aos cinetocoros.

      Cinetocoros e o ponto de verificação da mitose

      O ponto de verificação de mitose é um mecanismo fascinante que garante que a divisão cromossômica esteja correta durante o processo. Os mecanismos envolvidos aqui verificam que se pode passar para a próxima fase do ciclo celular durante a divisão, como um número mal distribuído de cromossomos nas cópias filhas pode levar à morte celular (na melhor das hipóteses) ou uma série de disfunções e alterações, Como a síndrome de Down e certos tipos de câncer.

      Os cinetocoros atuam como uma espécie de checkpoint mitótico, pois se detectarem um erro, a saída é atrasada para a próxima fase até que seja resolvido. Claro, este não é um mecanismo consciente por parte da célula, mas reflete o nível de refinamento que nosso corpo adquiriu para fazer tudo funcionar sem problemas.

        resumo

        Ao explorar os cinetocoros, estabelecemos as bases para a herança humana, a estrutura dos cromossomos e as fases de divisão mitótica, nem mais nem menos. Com todo o conhecimento adquirido aqui, é fácil chegar a uma conclusão óbvia, mas que exigia centenas de anos de pesquisa: o corpo humano é uma verdadeira obra de arte do ponto de vista evolutivo.

        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, todas as estruturas são importantes.

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