Nociones básicas de Citología: La mitosis celular

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Bueno bueno! hacía mucho tiempo que quería escribir sobre esto, pero he tenido que demorarme porque, principalmente, hace tanto tiempo que me aprendí la mitosis que ya se me ha olvidado, al menos para poder explicarla con todo lujo de detalles. Por ello he preferido esperar a tener tiempo libre y ganas para echarle un vistazo a todo el capítulo dedicado al ciclo celular que viene en el fantástico libro La Célula de Cooper.

Antes que nada, hay que identificar la mitosis con la célula eucariota y el núcleo, puesto que las fases de ésta afectan directamente a lo que éste contiene: el ADN.

La mitosis intentará conseguir dos células hijas, a partir de una célula original, con la misma dotación cromosómica que su progenitora. Esto significa que siendo la célula diploide, es decir, con un juego cromosómico del padre y otro de la madre, por ejemplo 2n=46 (caso del ser humano), las células hijas conservarán dicha dotación cromosómica 2n=46. A esto se le llama también división celular no reduccional.

Dotación cromosómica.

Para aclarar este punto, pensemos en una célula eucariota cualquiera, con su material genético dentro del núcleo.

Sabemos que las células eucariotas en un indivíduo diploide, como es el ser humano, poseen un juego cromosómico n=23, procedente del óvulo materno, y otro n=23 procedente de un espermatozoide paterno. Esos dos juegos de 23 cromosomas se unen en parejas, siendo los componentes de cada pareja homólogos, es decir, iguales en el sentido de contener la misma información genética, los mismos genes encargados de las mismas funciones.

Dicho esto, hay que recordar lo que es un cariotipo:

Como podéis ver, es la representación del juego cromosómico de una especie, en la que se puede apreciar que hay un número determinado de cromosomas en total (46 en caso humano) y que éstos se emparejan 2 a 2 según similitudes genéticas.

Sin darle más vueltas a este tema, pasemos a otro punto importante para poder entender la mitosis.

El ciclo celular.

Bien, aunque esta entrada trate de la mitosis, hay que saber localizarla dentro del "tiempo de vida" de una célula, dado que ésta posee varias fases en las cuales ocurren diferentes cosas, a cada cual más importante.

Normalmente las células del cuerpo humano no se están dividiendo, algunas sí lo hacen pero de forma puntual para reparar algún tejido o bien por que algunas células del tejido hayan muerto por el fenómeno de la apoptosis o muerte celular programada. Cuando no se dividen, se dicen que están en fase estacionaria o G0, el cual se establece gracias a un punto de regulación del ciclo que bloquea el avance de éste hacia fases posteriores. Cuando la célula tiene que dividirse, éste punto de regulación se desbloquea, permitiendo así el avance del ciclo celular.

Así pues, en un ciclo celular corriente vamos a encontrar fase G1, S, G2 y M.

En la fase G1 la célula acaba de salir de una división y contiene la mitad del material genético, por lo que, en esta fase, la célula se prepara para duplicar su contenido de ADN. Esto no significa que los 46 cromosomas del juego diploide 2n=46 se haya reducido a 23, ni mucho menos. Se continúan teniendo los 46 cromosomas, pero éstos, en lugar de dos cromátidas, como tendrían en la célula progenitora, ahora poseen una sola cromátida. Son cromosomas simples, sin un material genético replicado o copiado.

Este es uno de los efectos de la Mitosis, pero continuemos citando fases.

La fase que sigue a G1 es la fase S, en la cual la célula comienza a replicar su material genético, es de las fases más largas del ciclo celular.

La replicación la lleva a cabo la famosa ADN polimerasa, y se efectúa según el modelo semiconservativo propuesto por Watson y Crick, en el cual, cada cadena de la doble hélice de ADN sirve de molde para la síntesis de más ADN.

Una vez replicado el material genético en la fase S, se pasa a la fase G2, en la que la célula se abastece de nutrientes y reservas y se prepar para la división celular o fase M = Mitosis!!

Por cierto, los cromosomas ya presentan dos cromátidas y un aspecto tal que así una vez condensados dentro de la Mitosis:

Mitosis.

Una vez la célula ha completado las fases anteriores: G1, S y G2 y posee su material genético perfectamente copiado, entra en fase M o Mitosis.

Dentro de la mitosis ocurren varios fenómenos que se dividen en varias etapas: Profase, Prometafase, Metafase, Anafase, Telofase y Citocinesis.

Profase.

Con la Profase se inicia el proceso de división, empezando por empaquetar o condensar el material genético, en forma de cromatina (ADN en forma de hilillos dispersos por el núcleo), en cromosomas. Los cromosomas condensados, con su característica forma de X, presentan sus dos cromátidas hermanas unidas por un punto central: el centrómero, con una secuencia de ADN clave para que se unan proteínas capaces de formar microtúbulos: el cinetocoro o centro organizador de microtúbulos, para la unión al huso mitótico.

Los centrosomas de la célula migran a cada polo celular, organizando una red de microtúbulos conocida como huso mitótico. Estos microtúbulos se anclarán a los cinetocoros de los cromosomas ya condensados.

Por otro lado, la envuelta nuclear se desorganiza y quedan los cromosomas suspendidos en el citoplasma celular, unidos al huso mitótico por el cinetocoro.

Prometafase.

En esta fase, la célula hace los preparativos para la fase siguiente: la metafase. Para ello la envuelta nuclear desaparece por completo, los centriolos se han situado en cada polo de la célula y han organizado el huso mitótico: una red de microtúbulos que se van a unir a los cromosomas por el cinetocoro, el cual es otro centro organizador de microtúbulos.

Suspendidos y unidos los cromosomas a los microtúbulos del huso, los microtúbulos se acortan o alargan, según corresponda, para situar los cromosmas en el plano ecuatorial de la célula. Hecho esto, se pasa a la siguiente fase.

Metafase.

En la Metafase se mantienen los cromosomas en el plano ecuatorial, formando lo que se conoce como placa metafásica, y se rompe la unión entre las cromátidas hermanas en el centrómero cromosómico, dejando paso así a la siguiente fase.

Anafase.

Aquí ocurre algo muy importante, y es la separación de cromátidas hermanas que son llevadas a cada polo de la célula. Los microtúbulos del huso mitótico, que están unidos a los cinetocoros de los cromosomas, se acortan consiguiendo "tirar" de cada cromátida al polo celular correspondiente, gracias a que en metafase se había roto la unión entre cromátidas hermanas del mismo cromosoma a nivel del centrómero.

Telofase.

En Telofase nos encontramos con que las cromátidas hermanas han sido llevadas a cada polo celular. Ya tenemos la dotación cromosómica completa de una célula hija, ahora solo falta aislar estos nuevos cromosomas en su envuelta nuclear correspondiente, que es lo que ocurre en Telofase. Una vez rodeados de la envuelta nuclear, los cromosomas se empiezan a descondensar en forma de cromatina. Ya solo falta que ocurra la división del citoplasma o citocinesis.

Citocinesis.

Con la Citocinesis concluye la fase M o mitosis. Ocurre gracias a la formación de un anillo contráctil de actina y miosina adosado a la cara interna de la membrana plasmática de la célula, que queda alineado con el plano ecuatorial, donde se formó la placa metafásica, y que estrangula la célula por esta zona central separando el contenido del citoplasma y dando lugar a dos células hijas.

Y aquí concluye esta entrada. Espero que resulte aclaratoria para todos aquellos que tengáis alguna duda acerca de este tema.

De todas formas, ya que una imagen vale más que mil palabras y un vídeo más que mil imágenes, aquí os dejo una bonita animación de lo que ocurre en la mitosis.

Saludos ;)