Cos'è fuso mitotico?
Fuso Mitotico
Il fuso mitotico è una struttura cellulare che si forma durante le fasi di divisione cellulare (mitosi e meiosi) nelle cellule eucariotiche. È essenziale per separare correttamente i cromosomi replicati, assicurando che ogni cellula figlia riceva un set completo e identico di informazioni genetiche.
Componenti Principali:
- Microtubuli: Sono i principali costituenti del fuso mitotico. Polimerizzano e depolimerizzano dinamicamente per allungare e accorciare il fuso. Esistono tre tipi principali:
- Microtubuli astrali: Si irradiano dai centrosomi verso la periferia cellulare e contribuiscono all'orientamento del fuso.
- Microtubuli polari: Si estendono da un polo all'altro del fuso e interagiscono tra loro, stabilizzando la struttura.
- Microtubuli del cinetocore: Si attaccano ai cinetocori dei cromosomi.
- Centrosomi: Sono gli organizzatori principali dei microtubuli (MTOC) nelle cellule animali. Duplicano prima della mitosi e si separano, migrando verso poli opposti della cellula per formare i poli del fuso.
- Proteine Motrici: Queste proteine, come le chinecine e le dineine, utilizzano l'energia dell'ATP per muoversi lungo i microtubuli, contribuendo all'assemblaggio, all'allungamento e alla segregazione cromosomica del fuso.
Funzioni Principali:
- Organizzazione Cromosomica: Il fuso mitotico si attacca ai cromosomi attraverso i cinetocori.
- Segregazione Cromosomica: La funzione primaria è separare i cromatidi fratelli durante la mitosi (o i cromosomi omologhi durante la meiosi I) e guidarli verso i poli opposti della cellula.
- Citodieresi: Il fuso mitotico influenza anche il posizionamento e la formazione dell'anello contrattile durante la citodieresi, la divisione del citoplasma che porta alla formazione di due cellule figlie.
Formazione del Fuso:
La formazione del fuso mitotico è un processo altamente regolato che si verifica in diverse fasi:
- Profase: I centrosomi si muovono verso i poli opposti e iniziano a formare i microtubuli.
- Prometafase: L'involucro nucleare si disintegra e i microtubuli del cinetocore si attaccano ai cinetocori dei cromosomi.
- Metafase: I cromosomi si allineano sulla piastra metafasica, una regione equatoriale del fuso.
- Anafase: I cromatidi fratelli si separano e migrano verso i poli opposti.
- Telofase: I cromosomi arrivano ai poli e si decondensano, mentre si riforma l'involucro nucleare.
Importanza e Regolazione:
Il corretto funzionamento del fuso mitotico è cruciale per la stabilità genetica. Errori nella formazione o nella funzione del fuso possono portare a aneuploidia (un numero anomalo di cromosomi) e altre anomalie cromosomiche, che possono contribuire al cancro e ad altre malattie. Esistono diversi punti di controllo del ciclo cellulare che monitorano l'assemblaggio e la funzione del fuso mitotico, assicurando che la divisione cellulare avvenga solo quando tutti i cromosomi sono correttamente attaccati e allineati. Il punto di controllo del fuso (Spindle Assembly Checkpoint, SAC) è uno di questi meccanismi critici.