Centrómero
Definición de centrómero
El centrómero es el punto en un cromosoma donde las fibras del huso mitótico se unen para separar las cromátidas hermanas durante la división celular.
Cuando una célula busca reproducirse, primero debe hacer una copia completa de cada uno de sus cromosomas, para asegurarse de que su célula hija reciba un complemento completo del ADN de la célula madre.
Las dos copias de cada cromosoma a menudo permanecen pegadas hasta que se separan, con una copia para cada célula hija. Mientras están pegadas, estas dos copias se denominan «cromátidas hermanas».
A medida que una célula se prepara para dividirse, las cromátidas hermanas comienzan a desprenderse unas de otras hasta que se separan casi por completo. Sin embargo, permanecen unidos en el centrómero, una región especial que juega un papel vital en la división celular.
En el centrómero, los elementos del citoesqueleto de la célula se ensamblan y adhieren. Primero, un complejo de proteínas llamado cinetocoro se ensambla alrededor de la región centrómera del ADN; luego, las fibras del huso mitótico se unen al cinetocoro. El otro extremo de estas fibras está anclado a extremos opuestos de la célula madre, que en breve se dividirá para convertirse en nuevas células hijas.
Cuando las fibras del huso comienzan a contraerse, las cromátidas se empujan hacia los extremos opuestos de la célula madre. De esta manera, cuando las células madre se dividen en dos durante la citocinesis, cada cromátida hermana se convierte en un cromosoma de la nueva célula hija.
Para comprender este proceso, es importante recordar que cada cromátida hermana es en realidad una copia completa del cromosoma de la célula madre.
Las dos cromátidas hermanas combinadas a menudo se denominan un solo cromosoma porque están empaquetadas muy juntas, pero cada una contiene toda la información del cromosoma original, por lo que cuando se dividen, cada una se convierte en un cromosoma completo que contiene toda la información contenida en la matriz cromosoma original de la célula.
La siguiente imagen proporciona una ilustración visual de las preparaciones de la célula para someterse a la división celular. Tenga en cuenta que en la fase 2 la envoltura nuclear se disuelve, dejando libres los cromosomas en el citoplasma.
En las etapas 3 y 4, el ADN se condensa en cromosomas compactos, en los que las cromátidas hermanas se emparejan y se unen en su centrómero. La etapa 5 que se muestra a continuación, las cromátidas hermanas se separan en lados opuestos de la celda.
En la etapa 6, finalmente la célula se divide en dos, separando a las hermanas en células hijas.
Función del centromero
Todos los seres vivos están formados por células. Para que las células crezcan o se reproduzcan, debe ocurrir la división celular. En la división celular, una célula «madre» se divide en dos, y cada una de las células resultantes son células «hijas».
Para que cada célula hija sobreviva, es esencial que obtengan una copia de los cromosomas de cada una de las células madre.
Cuando esto no sucede y las células hijas reciben información incompleta, o demasiadas copias de un cromosoma, pueden producirse enfermedades graves o la muerte celular.
Para asegurarse de que se le dé una copia completa de su ADN a cada célula hija, una célula primero hace una copia completa de su ADN. Las dos copias se adhieren y finalmente se condensan para formar cromátidas hermanas, hasta que se separan durante la división celular.
El centrómero del cromosoma proporciona un sitio de unión para la fibra del huso mitótico que se unirá a cada cromátida hermana y las empujará hacia los extremos opuestos de la célula madre, que finalmente se convertirá en el citoplasma de las dos células hijas.
En los casos en que los centrómeros no funcionan correctamente, las células no pueden dividirse con éxito. Cualquier intento de hacerlo da como resultado células hijas que no tienen las instrucciones genéticas que necesitan para sobrevivir.
Se cree que la disfunción del centrómero que conduce a problemas con la clasificación de los cromosomas juega un papel en muchos casos de aborto espontáneo, en los que los trastornos del centrómero heredados pueden provocar la muerte embrionaria temprana. También se sospecha que la disfunción del centrómero juega un papel en las células cancerosas, que muestran un desequilibrio cromosómico masivo del tipo que se esperaría si fallara la clasificación de los cromosomas durante la división celular.
Tipos de Centrómeros
Centrómeros puntuales
Los centrómeros puntuales son centrómeros donde las fibras del huso mitótico son atraídas por secuencias específicas de ADN. En estos casos, la célula tiene proteínas que se unen a estas secuencias de ADN específicas, y estas proteínas forman la base para la unión de las fibras del huso mitótico.
En estos casos, las fibras del huso mitótico aparecerán típicamente en cualquier lugar donde aparezca la secuencia de ADN del centrómero puntual. La proteína que comienza la creación del complejo de fibras del huso mitótico se unirá a esa secuencia de ADN sin importar su ubicación u otros factores.
Centrómeros regionales
Los seres humanos y la mayoría de las células eucariotas utilizan centrómeros regionales. Estos son centrómeros donde la unión del huso mitótico está determinada, no por una secuencia precisa de ADN, sino por una combinación de características que trabajan juntas para señalar la ubicación de un centrómero.
En los centrómeros regionales, se cree que las marcas epigenéticas indican a las proteínas que comienzan a construir el complejo del huso mitótico dónde unirse.
Las “marcas epigenéticas” son cambios químicos realizados en el ADN por enzimas, que pueden cambiar las propiedades químicas del ADN y otras propiedades. Las marcas epigenéticas se pueden agregar o eliminar sin cambiar la información contenida en el ADN.
Términos de biología relacionados
- Marcas epigenéticas: cambios químicos que las enzimas pueden realizar en el ADN. Las marcas epigenéticas son reversibles y se cree que desempeñan un papel en la organización de la formación de cromosomas y en la regulación de la expresión génica.
- Cinetocoro: una estructura de proteína que se forma alrededor de los centrómeros durante la división celular. Es el cinetocoro al que se adhieren las fibras del huso mitótico.
- Mitosis: el tipo más común de división celular que utilizan las células eucariotas. En circunstancias específicas, se pueden utilizarotros métodos de división celular, como la meiosis.
