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Duplicação de Centrossoma

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Um centrossoma é o principal organizador de microtúbulos de uma célula eucariótica e desempenha um papel vital na formação do fuso mitótico, um arranjo bipolar de microtúbulos que separa as cromátides irmãs. Os dois pólos do fuso são formados por dois centrossomas opostos.

Antes do ciclo celular, no entanto, a maioria das células animais contém apenas um centrossomo no citoplasma. A quinase dependente de ciclina G1 / S ou complexo Cdk - consistindo de ciclina E e Cdk2 em células animais - ajuda a desencadear a duplicação do centrossomo, bem como a entrada no ciclo celular.

Cada centrossomo consiste em dois centríolos, que são encapsulados por uma matriz pericentriolar proteica.

A duplicação do centrossomo começa no início da fase G1, quando a separase realiza o desengajamento dos dois centríolos. Uma proteína pertencente à família da proteína quinase semelhante ao polo, Plk-4, é um importante regulador para a biogênese do centríolo em humanos.

Perto do início da fase S, um centríolo filho começa a crescer em ângulo reto com a base de cada centríolo.

Durante o G2, os centríolos filhos normalmente terminam de se alongar. Os quatro centríolos permanecem próximos no centrossomo até que a célula entre em mitose.

No início da mitose, o centrossomo se divide em dois, o que também é conhecido como disjunção do centrossomo. Os dois centrossomas resultantes contêm um par de centríolos e a matriz pericentriolar. Ambos os centrossomas nucleam um conjunto de microtúbulos, principalmente no centríolo-mãe, formando coletivamente o fuso mitótico.

O ciclo de vida do centrossoma e do cromossomo é semelhante em vários aspectos. Sua duplicação ocorre apenas uma vez por ciclo e ambas se duplicam por meio de um processo semiconservativo em que uma nova cópia é produzida a partir da cópia pai pré-existente.

Além disso, como os cromossomos, uma cópia do centrossomo é igualmente distribuída para cada célula-filha após a divisão.

A duplicação excessiva do centrossomo pode prejudicar a montagem do fuso mitótico e fazer com que os cromossomos se separem incorretamente, o que pode causar doenças como o câncer.

Overview

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O principal centro organizador de microtúbulos (MTOC) nas células animais é o centrossoma. Um centrossoma possui dois centríolos cilíndricos em seu núcleo. Cada centríolo consiste em nove conjuntos de três microtúbulos unidos por proteínas. Os centríolos são posicionados perpendicularmente entre si e cercados por uma nuvem proteica disforme chamada matriz pericentriolar, ou material pericentriolar (PCM).

Para garantir que cada célula filha receba um centrossoma após a divisão celular, a duplicação do centrossoma começa no início do ciclo celular. A duplicação do centrossoma é rigorosamente regulada pelos controles do ciclo celular - como a quinase 2 dependente de ciclina (Cdk2) - para evitar que ocorra mais de uma vez por ciclo celular. Assim, quando a célula atinge a mitose, ela possui dois centrossomas.

A duplicação do centrossoma coincide com as fases do ciclo celular. Durante a fase G₁ do ciclo celular, os dois centríolos no centrossoma se separam, um processo denominado desorientação do centrossoma.

Durante as fases G₁ e S, os centrossomas são duplicados. Um novo centríolo, denominado procentríolo, começa a se formar e se alongar na base de cada um dos dois centríolos existentes. Os procentríolos alongam-se através de S e G₂ até ficarem tão grandes quanto os centríolos mais antigos. Os quatro centríolos permanecem próximos uns dos outros dentro do PCM aumentado até a célula entrar na mitose.

Durante a fase G₂, a γ-tubulina e outras proteínas PCM se acumulam no centrossoma, um processo denominado maturação do centrossoma.

Durante a transição entre as fases G₂ e M, os centrossomas começam a se separar. Os dois centríolos-mãe são desconectados e as proteínas motoras dos microtúbulos separam os dois centrossomas.

Erros na regulação do centrossoma podem causar anormalidades no número de cromossomos e centrossomas. Anormalidades e defeitos do centrossoma na progressão do ciclo centrossomo estão implicados em múltiplas doenças, principalmente no câncer. Proteínas supressoras de tumor e oncogenes estão ligadas a alterações prejudiciais nos centrossomas de células tumorais, tornando essas proteínas um alvo de tratamento atraente.

Transcript

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Um centrossoma é o principal organizador de microtúbulos de uma célula eucariótica e desempenha um papel vital na formação do fuso mitótico, um arranjo bipolar de microtúbulos que separa as cromátides irmãs. Os dois pólos do fuso são formados por dois centrossomas opostos.

Antes do ciclo celular, no entanto, a maioria das células animais contém apenas um centrossomo no citoplasma. A quinase dependente de ciclina G1 / S ou complexo Cdk - consistindo de ciclina E e Cdk2 em células animais - ajuda a desencadear a duplicação do centrossomo, bem como a entrada no ciclo celular.

Cada centrossomo consiste em dois centríolos, que são encapsulados por uma matriz pericentriolar proteica.

A duplicação do centrossomo começa no início da fase G1, quando a separase realiza o desengajamento dos dois centríolos. Uma proteína pertencente à família da proteína quinase semelhante ao polo, Plk-4, é um importante regulador para a biogênese do centríolo em humanos.

Perto do início da fase S, um centríolo filho começa a crescer em ângulo reto com a base de cada centríolo.

Durante o G2, os centríolos filhos normalmente terminam de se alongar. Os quatro centríolos permanecem próximos no centrossomo até que a célula entre em mitose.

No início da mitose, o centrossomo se divide em dois, o que também é conhecido como disjunção do centrossomo. Os dois centrossomas resultantes contêm um par de centríolos e a matriz pericentriolar. Ambos os centrossomas nucleam um conjunto de microtúbulos, principalmente no centríolo-mãe, formando coletivamente o fuso mitótico.

O ciclo de vida do centrossoma e do cromossomo é semelhante em vários aspectos. Sua duplicação ocorre apenas uma vez por ciclo e ambas se duplicam por meio de um processo semiconservativo em que uma nova cópia é produzida a partir da cópia pai pré-existente.

Além disso, como os cromossomos, uma cópia do centrossomo é igualmente distribuída para cada célula-filha após a divisão.

A duplicação excessiva do centrossomo pode prejudicar a montagem do fuso mitótico e fazer com que os cromossomos se separem incorretamente, o que pode causar doenças como o câncer.

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