Alumno: Granda Chulluncuy Giancarlos

Cinetocoro

El cinetocoro es una estructura proteica situada sobre los cromosomas superiores. Sobre esta estructura se anclan los microtúbulos (MTs) del huso mitótico durante los procesos de división celular (meiosis y mitosis). El cinetocoro está localizado en una zona específica del cromosoma, el centrómero. En vertebrados y levaduras los cinetocoros son estructuras discretas y únicas en cada cromosoma, pero existen organismos (como C. elegans) que presentan cinetocoros difusos a lo largo de los brazos cromosómicos: son los denominados cromosomas holocéntricos.

Los cinetocoros inician, controlan y supervisan los llamativos movimientos de los cromosomas durante la división celular. En cuanto a su estructura, los cinetocoros de las células animales pueden subdividirse en dos regiones:El cinetocoro interno se organiza normalmente sobre secuencias de ADN altamente repetido (el ADN satélite) y se ensambla en una forma especializada de cromatina que persiste a través del ciclo celular.El cinetocoro externo es una estructura proteica con muchos componentes dinámicos que se ensambla y funciona sólo durante la división celular.

Función de los cinetocoros

El número de microtúbulos que se unen a un cinetocoro es variable: en Saccharomyces cerevisiae se une al cinetocoro tan sólo un microtúbulo, mientras que en mamíferos superiores a cada cinetocoro se unen entre 15 y 35 microtúbulos.30 Sin embargo, no todos los microtúbulos del huso alcanzan los cinetocoros. Hay microtúbulos que se extienden desde un centrosoma al otro (de los que depende la longitud del huso) y otros más cortos que están interdigitados entre los microtúbulos largos.

Una de las funciones básicas del cinetocoro es, por tanto, el anclaje a los microtúbulos del huso, que es fundamental para realizar una correcta segregación de cromátidas. Si el anclaje se produce de forma incorrecta, se pueden producir errores que generen situaciones de aneuploidía, con drásticas consecuencias para la célula. Para evitarlo, existen mecanismos de detección y corrección de errores (como el checkpoint de mitosis), cuyos componentes también residen en los cinetocoros. El desplazamiento de una cromátida hacia el centrosoma se produce fundamentalmente por despolimerización de los microtúbulos en el sitio de unión con el cinetocoro. Dichos desplazamientos precisan además la generación de fuerzas en las que intervienen motores moleculares localizados asimismo en los cinetocoros.

Anclaje de los cromosomas a los MTs del huso mitótico

Papel del complejo Ndc80

Los MTs asociados a cinetocoros presentan unas características especiales: en comparación a los MTs no anclados, los kMTs son mucho más resistentes a la despolimerización inducida por el frío, las altas presiones hidrostáticas o la exposición al calcio. Además, los kMTs se reciclan mucho más despacio que los MTs astrales y los MTs del huso que tienen extremos (+) libres, y si los kMTs se separan de los cinetocoros mediante rayo láser, se despolimerizan rápidamente.

Una vez establecido que dineína y CENP-E no son esenciales para la formación de los kMTs, las moléculas responsables de la estabilización de éstos debían de ser otras. Estudios genéticos pioneros en levaduras revelaron la importancia del complejo Ndc80 en el anclaje de los kMTs.

Diferentes laboratorios han mostrado que el complejo Ndc80 es crucial para la estabilización de los anclajes cinetocoro-microtúbulo, necesarios para mantener las tensiones centroméricas implicadas en el establecimiento del alineamiento cromosómico correcto en eucariotas superiores.

Las células en las que se ha eliminado la función de Ndc80 (mediante RNAi, knockout de genes, o microinyección de anticuerpos) tienen husos mitóticos anormalmente largos, pérdida de tensión entre cinetocoros hermanos, cromosomas que no pueden congregarse en la placa metafásica y pocos o ningún kMT asociados.

Verificación de los anclajes al huso

Cuando una célula entra en mitosis, duplica toda su información genética, en el proceso denominado replicación del ADN. Al final de este proceso, cada cromosoma consta de dos cromátidas hermanas, que son dos moléculas de ADN completas e idénticas. Ambas cromátidas permanecen unidas mediante complejos cohesinas hasta anafase, cuando se produce la segregación cromosómica.

Para que ésta se produzca correctamente, cada célula hija debe recibir un juego completo de cromátidas, lo cual quiere decir que cada cromátida hermana (a través de su cinetocoro) debe anclarse a MTs procedentes de polos opuestos del huso mitótico. Esta configuración se denomina anfitélica o "bi-orientación".Sin embargo, durante el proceso de anclaje se producen también configuraciones incorrectas:

Monotélica: sólo una de las dos cromátidas se ancla a MTs, el segundo cinetocoro no se ancla; por tanto, no se genera tensión centromérica, con lo cual se activa el checkpoint de mitosis, que retrasa la entrada en anafase y da tiempo a la célula a corregir el error. Si no se corrigiera, la cromátida no anclada podría incluirse al azar en cualquiera de las dos células hijas, lo que generaría aneuploidía: una célula hija tendría cromosomas de más y la otra carecería de algún cromosoma.

Sintélica: las dos cromátidas hermanas se anclan a MTs que proceden del mismo polo; esta situación tampoco genera tensión centromérica, con lo cual se activa el checkpoint de mitosis. Si no se corrige, ambas cromátidas se dirigirán a la misma célula hija, generando una situación de aneuploidía.

Merotélica: al menos una cromátida se ancla simultáneamente a MTs generados por ambos polos. Esta situación genera tensión centromérica, por lo que no activa el checkpoint de mitosis. Si no se corrige, la cromátida unida a ambos polos simultáneamente permanecerá como un cromosoma retrasado en anafase, y finalmente se romperá en dos fragmentos, que se repartirán entre las células hijas, generando aneuploidía.