Cinetochoir: o que é, treinamento, funções - Ciência - 2023

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o cinetocoro é um complexo proteico associado aos centrômeros dos cromossomos em eucariotos superiores. Representa o principal ponto de fixação dos microtúbulos do fuso durante a divisão celular, seja por mitose ou por meiose.

Os cromossomos eucarióticos possuem uma região especial conhecida como centrômero, que na verdade é um segmento muito compacto de DNA (na forma de cromatina), cuja principal função é garantir a distribuição adequada dos cromossomos duplicados durante a divisão celular.

Durante a mitose, por exemplo, o material genético (DNA) de uma célula é duplicado durante interface, resultando na formação de duas cópias de cada cromossomo, que se condensam durante metáfase e são visualizados como duas cromátides irmãs, unidas pelo centrômero.

A separação dessas cromátides em direção a cada polo da célula no início da divisão ocorre graças à adesão dos microtúbulos do fuso mitótico à região centromérica, especificamente ao complexo proteico a ela associado, conhecido como cinetocoro.

Cada cromossomo está associado a dois cinetocores, aos quais estão fixados microtúbulos do fuso mitótico, conhecidos como microtúbulos cinetocóricos. Esta união ocorre graças à conexão entre os referidos microtúbulos e as fibras proteicas que emergem do cinetocoro.

Formação Kinetochore

Os cinetocoros são formados na região centromérica dos cromossomos após sua duplicação, que ocorre nos estágios anteriores à divisão celular.

Essa formação depende da associação do cinetóforo com porções especiais de DNA na região do centrômero, que servem de arcabouço para a formação do primeiro.

Nessas regiões, os nucleossomos que compactam o DNA centromérico como cromatina se formam com uma variante especial da histona H3.

Ultraestrutura do cinetocoro

Existem algumas diferenças na estrutura do cinetocoro entre as células vegetais e animais, e é o cinetocoro das células dos animais mamíferos que tem sido mais extensivamente estudado.

Em termos gerais, diz-se que o complexo protéico cinetocore possui estrutura "laminar", com uma região interna e outra externa, a primeira especializada na união de proteínas ao DNA cromossômico e a segunda na união das fibras do fuso.

Alguns especialistas da área destacam a presença de uma terceira “folha” ou “camada”, que representa a interface entre as regiões interna e externa.

A região interna do cinetocoro é formada por uma rede constitutiva de proteínas associadas ao centrômero, conhecida como CCAN (do inglês Rede Constitutiva Associada ao Centrômero), muitos dos quais estão diretamente associados às proteínas histonas dos nucleossomos centroméricos.

A região externa do cinetocoro, por outro lado, é composta por dois complexos protéicos principais, conhecidos como complexo Ndc80 e complexo Mis12, cada um formado por várias subunidades proteicas.

De ambos, o Ndc80 é essencial para a formação de sítios de ligação dos microtúbulos e o Mis12 é o "elo" entre os componentes das regiões interna e externa do cinetocore.

Montagem ou formação do cinetocoro

A formação de cinetocoros em cromossomos eucarióticos depende de mais de 50 proteínas (alguns autores propõem mais de 100), e é durante esse processo que as regiões interna e externa dessas estruturas se tornam evidentes e se formam.

O principal ponto de referência para a formação do cinetocoro nos centrômeros cromossômicos é a variante da histona H3 conhecida como Cse4 / Cnp1 / CENP-A, por ser necessária para a localização de quase todas as proteínas do cinetocoro.

Podemos dizer que o processo de montagem deste complexo requer o reconhecimento específico de múltiplos participantes, cada um com funções específicas e provavelmente em uma sequência ou ordem hierárquica:

- Algumas proteínas funcionam no reconhecimento das partes envolvidas, ou seja, os nucleossomos centroméricos e os microtúbulos do fuso.

- Algumas proteínas atuam na estabilização de complexos protéicos ao redor do centrômero.

- Outros participam da estabilização das uniões entre os microtúbulos e o cinetocore.

- Existem proteínas que impedem a separação das cromátides até que os cinetóforos estejam perfeitamente unidos ao fuso mitótico de cada pólo celular.

- Existem também proteínas que acoplam o movimento dos cromossomos à despolimerização dos microtúbulos do fuso.

- Esses complexos também incluem proteínas motoras, como o par dineína / dinactina que, entre outras coisas, funciona no recrutamento de proteínas reguladoras em direção ao cinetocoro e no movimento das cromátides.

- Finalmente, existem proteínas que regulam a função das demais proteínas do complexo, inibindo ou promovendo sua atividade.

Funções Kinetochore

O cinetocoro é um complexo de parte muito importante associado ao centrômero, uma vez que, como comentamos, dele depende a segregação ou separação correta das cromátides irmãs durante a divisão celular.

A segregação dessas cromátides é essencial para a manutenção da vida celular, pois cada célula filha deve receber a mesma quantidade de material genético durante a divisão da célula que lhe dá origem, a fim de perpetuar a linha celular e / ou o organismo. em questão.

Além dessa função, muitos autores sugerem que o cinetocoro funciona como um centro organizador dos microtúbulos que se dirigem aos cromossomos.

Ponto de verificação para divisão celular

A divisão celular, seja por mitose ou meiose, é um processo delicado que exige muito cuidado e rigor, o que é evidenciado pela existência dos chamados “checkpoints”.

Um desses pontos de verificação envolve a célula "certificando-se" de que as fibras do fuso mitótico estão corretamente ligadas aos cromossomos por meio dos cinetocoros. Fibras de pólos opostos da célula em divisão devem ser anexadas a cada uma das cromátides irmãs para separá-las adequadamente.

O cinetocoro durante a mitose

Quando os cromossomos foram duplicados corretamente, os cinetocoros e as fibras do fuso mitótico atuam na ordenação dos cromossomos e de suas cópias na região central da célula (também conhecida como placa metafásica).

Durante a anáfaseQuando as fibras do fuso "puxam" cada cópia dos cromossomos para pólos opostos da célula, então algumas das proteínas cinetocóricas que mantêm as cromátides irmãs juntas são desmontadas, permitindo sua separação.

O cinetocoro durante a meiose

A meiose é um processo de divisão celular muito semelhante e ao mesmo tempo muito diferente da mitose, pois a célula se divide "duas vezes".

Durante a primeira divisão meiótica, os cinetocoros se fixam às fibras do fuso que vêm de cada pólo, separando os cromossomos homólogos e não as cromátides irmãs.

Posteriormente, durante a segunda divisão, os cinetóforos são novamente conectados às fibras do fuso que surgem de cada pólo, separando as cromátides irmãs para sua distribuição entre as células filhas.

O sucesso da produção de células sexuais “saudáveis” depende, em grande medida, do correto funcionamento dos cinetocoros em cada cromossomo, uma vez que a segregação errônea de qualquer cromossomo pode causar importantes condições patológicas em humanos, como a trissomia 21 ou Síndrome de Down, por exemplo.

Referências

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