Anafase (del griego ἀνά, "up" y φάσις, "stage"), es la etapa de mitosis después de la metafase , cuando los cromosomas replicados se dividen y los cromosomas recién copiados ( cromátidas hijas ) se mueven a polos opuestos de la célula. . Los cromosomas también alcanzan su máxima condensación total en la anafase tardía, para ayudar a la segregación de los cromosomas y la reformación del núcleo. [1]
La anafase comienza cuando el complejo que promueve la anafase marca una chaperona inhibitoria llamada securinapara su destrucción mediante su ubiquinilación . Securin es una proteína que inhibe una proteasa conocida como separasa . La destrucción de securin desencadena la separasa que luego descompone la cohesina , una proteína responsable de mantener las cromátidas hermanas juntas. [2]
En este punto, tres subclases de microtúbulos exclusivos de la mitosis están involucradas en la creación de las fuerzas necesarias para separar las cromátidas: microtúbulos cinetocoros, microtúbulos interpolares y microtúbulos astrales.
Los centromeres se dividen, y las cromátidas hermanas son atraídas hacia los polos por microtúbulos kinetochore. Toman una forma de V o una forma de Y cuando son arrastrados a cualquiera de los polos.
Mientras que los cromosomas se dirigen a cada lado de la célula, los microtúbulos interpolares y los microtúbulos astrales generan fuerzas que estiran la célula hasta formar un óvalo. [3]
Fases [ editar ]
La anafase se caracteriza por dos movimientos distintos. El primero de ellos, la anafase A, mueve los cromosomas a cualquiera de los polos de una célula en división (marcados por los centrosomas , a partir de los cuales se generan y organizan los microtúbulos mitóticos). El movimiento para esto se genera principalmente por la acción de los cinetocoros y una subclase de microtúbulos llamados microtúbulos de cinetocoro.
El segundo movimiento, la anafase B, implica la separación de estos polos entre sí. El movimiento para esto se genera principalmente por la acción de los microtúbulos interpolares y los microtúbulos astrales.
Anafase A [ editar ]
Se ha observado una combinación de diferentes fuerzas que actúan sobre las cromátidas en la anafase A, pero la fuerza primaria se ejerce de forma centralizada. Los microtúbulos se adhieren al punto medio de los cromosomas (el centrómero ) a través de complejos de proteínas ( cinetocoros ). Los microtúbulos unidos se despolimerizan y acortan, lo que, junto con las proteínas motoras, crea un movimiento que atrae los cromosomas hacia los centrosomas ubicados en cada polo de la célula. [5]
Aunque el movimiento hacia los polos domina, las cromátidas pueden alejarse transitoriamente de los polos de cada célula, en un movimiento de 'ida y vuelta'. Se ha sugerido que este movimiento se genera pasivamente por fuerzas externas al cinetocoro, cuando las proteínas motoras o la despolimerización no producen movimiento. [5]
Anafase B [ editar ]
La segunda parte de la anafase está dirigida por sus propios mecanismos distintos. La fuerza es generada por varias acciones. Los microtúbulos interpolares comienzan en cada centrosoma y se unen en el ecuador de la célula en división. Se empujan uno contra el otro, haciendo que cada centrosoma se separe más. Mientras tanto, los microtúbulos astrales comienzan en cada centrosoma y se unen con la membrana celular. Esto les permite acercar cada centrosoma a la membrana celular. El movimiento creado por estos microtúbulos se genera por una combinación de crecimiento o encogimiento de los microtúbulos, y por proteínas motoras como las dineinas o las cinesinas . [6]
Relación con el ciclo celular [ editar ]
La anafase representa aproximadamente el 1% de la duración del ciclo celular . [7] [ citación necesitada ] Comienza con la activación regulada de la transición de metafase a anafase. Metafase termina con la destrucción de B ciclina . La ciclina B está marcada con una ubiquitina que la señala para su destrucción por proteasomas , que se requiere para la función de las quinasas dependientes de ciclina en metafase (M-Cdks).
| Aneuploidía | |
|---|---|
 | |
| Cromosomas en el síndrome de Down , la condición humana más común debido a la aneuploidía. Hay tres cromosomas 21 (en la última fila). | |
| Especialidad | Genética Médica |
La aneuploidía es la presencia de un número anormal de cromosomas en una célula , por ejemplo una célula humana con 45 o 47 cromosomas en lugar de los 46. [1] [2] No incluye una diferencia de uno o más conjuntos completos de cromosomas . Una célula con cualquier número de conjuntos de cromosomas completos se denomina célula euploide . [1]Un cromosoma adicional o faltante es una causa común de trastornos genéticos , incluidos algunos defectos congénitos humanos. Algunas células cancerosas también tienen un número anormal de cromosomas. [3] La aneuploidía se origina durante la división celular.Cuando los cromosomas no se separan adecuadamente entre las dos células. La mayoría de los casos de aneuploidía provocan un aborto espontáneo y los cromosomas autosómicos adicionales más comunes entre los nacidos vivos son 21 , 18 y 13 . [4]
Las anomalías cromosómicas se detectan en 1 de 160 nacimientos de humanos vivos.
Cromosomas [ editar ]
La mayoría de las células en el cuerpo humano tienen 23 pares de cromosomas , o un total de 46 cromosomas. (El esperma y el óvulo, o gametos , tienen 23 cromosomas no pareados, y los glóbulos rojos no tienen núcleo ni cromosomas).
Una copia de cada par se hereda de la madre y la otra copia se hereda del padre. Los primeros 22 pares de cromosomas (llamados autosomas ) están numerados del 1 al 22, de mayor a menor. Los 23 pares de cromosomas son los cromosomas sexuales . Las hembras tienen dos cromosomas X , mientras que los machos normales tienen un cromosoma X y uno cromosoma Y . Las características de los cromosomas en una célula tal como se ven bajo un microscopio de luz se denominan cariotipo .
Durante la meiosis , cuando las células germinales se dividen para crear espermatozoides y óvulos (gametos), cada mitad debe tener el mismo número de cromosomas. Pero a veces, todo el par de cromosomas terminará en un gameto, y el otro gameto no obtendrá ese cromosoma en absoluto.
La mayoría de los embriones no pueden sobrevivir con un autosoma faltante o adicional (cromosoma numerado) y se abortan espontáneamente. La aneuploidía más frecuente en humanos es la trisomía 16 , aunque los fetos afectados con la versión completa de esta anomalía cromosómica no sobreviven a término (es posible que los individuos sobrevivientes tengan la forma de mosaico , donde existe trisomía 16 en algunas células, pero no en todas) . La aneuploidía más común con la que pueden sobrevivir los bebés es la trisomía 21, que se encuentra en el síndrome de Down y afecta a 1 de cada 800 nacimientos. La trisomía 18 (síndrome de Edwards) afecta a 1 de cada 6,000 nacimientos y la trisomía 13 (síndrome de Patau)Afecta a 1 de cada 10.000 nacimientos. El 10% de los bebés con trisomía 18 o 13 alcanzan el año de edad. [5]
Es posible que los cambios en el número de cromosomas no estén necesariamente presentes en todas las células de un individuo. Cuando la aneuploidía se detecta en una fracción de células en un individuo, se llama mosaicismo cromosómico . En general, los individuos que son mosaicos de una aneuploidía cromosómica tienden a tener una forma menos grave del síndrome en comparación con aquellos con trisomía completa. Para muchas de las trisomías autosómicas, solo los casos de mosaico sobreviven hasta el final. Sin embargo, la aneuploidía mitótica puede ser más común de lo que se reconoció previamente en los tejidos somáticos, y la aneuploidía es una característica de muchos tipos de tumorigénesis (ver más abajo).
Mecanismos [ editar ]
La no disyunción generalmente ocurre como resultado de un punto de control mitótico debilitado, ya que estos puntos de control tienden a detener o retrasar la división celular hasta que todos los componentes de la célula estén listos para ingresar a la siguiente fase. Si se debilita un punto de control, es posible que la célula no "note" que un par de cromosomas no está alineado en la placa mitótica , por ejemplo. En tal caso, la mayoría de los cromosomas se separarían normalmente (con una cromátida terminando en cada célula), mientras que otros podrían no separarse en absoluto. Esto generaría una célula hija que carece de una copia y una célula hija con una copia adicional.
Los puntos de control mitóticos completamente inactivos pueden causar no disyunción en múltiples cromosomas, posiblemente todos. Tal escenario podría resultar en que cada célula hija posea un conjunto desunido de material genético.
El apego merotérico se produce cuandose uneun cinetocoro a ambospolos del huso mitótico . Una célula hija tendría un complemento normal de cromosomas; El segundo carecería de uno. Una tercera célula hija puede terminar con el cromosoma 'perdido'.
Husillos multipolares : se forman más de dos polos de husillo . Tal división mitótica resultaría en una célula hija para cada polo del huso; Cada célula puede poseer un complemento impredecible de cromosomas.
Husillo monopolar : solo se forma un polo de husillo único. Esto produce una sola célula hija con su número de copia duplicado.
Se puede producir un intermedio tetraploide como resultado final del mecanismo de huso monopolar. En tal caso, la celda tiene el doble del número de copias de una celda normal, y también produce el doble del número de polos del huso. Esto da como resultado cuatro células hijas con un complemento impredecible de cromosomas, pero en el número normal de copias.
Mosaicismo somático en el sistema nervioso [ editar ]
El mosaicismo para el contenido de cromosomas aneuploides puede ser parte de la constitución constitucional del cerebro de los mamíferos. [6] En el cerebro humano normal, las muestras de cerebro de seis individuos de entre 2 y 86 años de edad tenían mosaicismo para la aneuploidía del cromosoma 21 (promedio del 4% de las neuronas analizadas). [7] Esta aneuploidía de bajo nivel parece surgir de defectos de segregación cromosómica durante la división celular en células precursoras neuronales, [8] y las neuronas que contienen dicho contenido de cromosoma aneuploide se integran en los circuitos normales. [9]
Mosaicismo somático en el cáncer [ editar ]
La aneuploidía se observa constantemente en prácticamente todos los cánceres [10] y la comprensión a través de los mecanismos que pueden afectar la evolución del tumor es un tema importante de la investigación actual sobre el cáncer. [11]
El mosaicismo somático se produce en prácticamente todas las células cancerosas , incluida la trisomía 12 en la leucemia linfocítica crónica (LLC) y la trisomía 8 en la leucemia mieloide aguda (LMA). Sin embargo, estas formas de aneuploidía en mosaico se producen a través de mecanismos distintos de los típicamente asociados con síndromes genéticos que implican aneuploidía completa o en mosaico, como la inestabilidad cromosómica [12] (debido a defectos de segregación mitótica en células cancerosas). Por lo tanto, los procesos moleculares que conducen a la aneuploidía son objetivos para el desarrollo de fármacos contra el cáncer. Tanto el resveratrolcomo la aspirina se han encontrado in vivo(en ratones) para destruir selectivamente células tetraploides que pueden ser precursoras de células aneuploides y activar AMPK , que puede estar involucrada en el proceso. [13]
La alteración de los puntos de control mitóticos normales también son eventos tumorogénicos importantes, y estos pueden conducir directamente a la aneuploidía. [14] La pérdida del gen p53 supresor de tumores a menudo resulta en inestabilidad genómica , lo que podría llevar al genotipo de aneuploidía. [15]
Además, los síndromes genéticos en los que un individuo está predispuesto a la ruptura de los cromosomas ( síndromes de inestabilidad de los cromosomas ) se asocian con frecuencia con un mayor riesgo de diversos tipos de cáncer, destacando así el papel de la aneuploidía somática en la carcinogénesis . [ cita requerida ]
La capacidad de evadir el sistema inmunológico parece mejorar en las células tumorales con aneuploidía fuerte. Por lo tanto, esto sugiere que la presencia de un número anormal de cromosomas podría ser un biomarcadorpredictivo efectivo para la respuesta a una inmunoterapia precisa. Por ejemplo, en pacientes con melanoma, las alteraciones en el número de copias somáticas se asocian con una respuesta menos efectiva al tratamiento con el bloqueo del punto de control inmune contra CTLA4 (proteína 4 asociada a linfocitos T citotóxicos). [11]
Parcial aneuploidía [ editar ]
Los términos "monosomía parcial" y "trisomía parcial" se utilizan para describir un desequilibrio del material genético causado por la pérdida o ganancia de parte de un cromosoma. En particular, estos términos se usarían en la situación de una translocación desequilibrada , donde un individuo porta un cromosoma derivado formado a través de la rotura y fusión de dos cromosomas diferentes. En esta situación, el individuo tendría tres copias de parte de un cromosoma (dos copias normales y la parte que existe en el cromosoma derivado) y solo una copia de parte del otro cromosoma involucrado en el cromosoma derivado. La formación de un isocromosoma da como resultado una trisomía parcial de los genes presentes en el isocromosoma y una monosomía parcial de los genes en el brazo perdido.
Aneuploidogens [ editar ]
Los agentes capaces de causar aneuploidía se llaman aneuploidógenos. Muchos carcinógenos mutagénicos son aneuploidógenos. Los rayos X , por ejemplo, pueden causar aneuploidía al fragmentar el cromosoma; También puede apuntar al aparato del husillo. [16] Otros químicos como la colchicina también pueden producir aneuploidía al afectar la polimerización de los microtúbulos.
La exposición de los varones a los riesgos del estilo de vida, ambientales y / o ocupacionales puede aumentar el riesgo de aneuploidía de los espermatozoides . [17] El humo del tabaco contiene sustancias químicas que causan daños en el ADN. [18] Fumar también puede inducir aneuploidía. Por ejemplo, fumar aumenta la disomía delcromosoma 13 en los espermatozoides en 3 veces, [19] y la disomía YY en 2 veces. [20]
La exposición ocupacional al benceno está asociada con un aumento de 2.8 veces de la disomía XX y un aumento de 2.6 veces de la disomía YY en los espermatozoides. [21]
Los pesticidas se liberan al medio ambiente en grandes cantidades para que la mayoría de las personas tengan cierto grado de exposición. Se ha informado que los insecticidas fenvalerato y carbarilo aumentan la aneuploidía de los espermatozoides. La exposición laboral de los trabajadores de las fábricas de pesticidas al fenvalerato se asocia con un aumento del daño del ADN de los espermatozoides. [22] La exposición al cromosoma sexual aumentado con fenvalerato aumentó 1.9 veces y la disomía del cromosoma 18 por 2.6 veces. [23] La exposición de los trabajadores varones al carbarilo incrementó la fragmentación del ADN en los espermatozoides y también aumentó la disomía del cromosoma sexual en 1,7 veces y la disomía del cromosoma 18 en 2,2 veces. [24]
Los seres humanos están expuestos a compuestos perfluorados (PFC) en muchos productos comerciales. [25] Loshombres contaminados con PFC en sangre total o plasma seminal tienen espermatozoides con niveles aumentados de fragmentación de ADN y aneuploidías cromosómicas. [25]
Diagnóstico [ editar ]
La aneuploidía de la línea germinal se detecta típicamente a través del cariotipo , un proceso en el que una muestra de células se fija y se tiñe para crear el patrón típico de bandas cromosómicas claras y oscuras y se analiza una imagen de los cromosomas . Otras técnicas incluyen la hibridación in situ con fluorescencia (FISH), la PCR cuantitativa de repeticiones cortas en tándem , la PCR de fluorescencia cuantitativa (QF-PCR), el análisis de la dosis de PCR cuantitativa , la espectrometría de masas cuantitativa de polimorfismos de nucleótido único y la hibridación genómica comparativa (CGH).
Estas pruebas también pueden realizarse prenatalmente para detectar aneuploidía en un embarazo, ya sea mediante amniocentesis o muestreo de vellosidades coriónicas . A las mujeres embarazadas de 35 años o más se les ofrecen pruebas prenatales porque la probabilidad de aneuploidía cromosómica aumenta a medida que aumenta la edad de la madre.
Los avances recientes han permitido métodos de prueba menos invasivos basados en la presencia de material genético fetal en la sangre materna. Ver Triple prueba .
Tipos [ editar ]
| color | significado |
|---|---|
| letal | |
| fenotipo masculino normal | |
| Síndrome de Klinefelter (varón anormal) | |
| polisomía X y / o Y, (varón anormal) | |
| fenotipo femenino normal | |
| Síndrome de Turner (mujer anormal) | |
| tetrasomía X, pentasomía X, (mujer anormal) |
| 0 | X | XX | XXX | XXXX | XXXXX | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 00 | X0 | XX | XXX | XXXX | XXXXX |
| Y | Y0 | XY | XXY | XXXY | XXXXY | XXXXXY |
| YY | YY | XYY | XXYY | XXXYY | XXXXYY | XXXXXYY |
| YYY | YYY | XYYY | XXYYYY | XXXYYY | XXXXYYY | XXXXXYYY |
| AAAA | AAAA | XYYYY | XXYYYYY | XXXYYYYY | XXXXYYYYY | XXXXXYYYYYYYYYYYYYYYYYYYYY |
| YYYYY | YYYYY | XYYYYYY | XXYYYYYY | XXXYYYYYY | XXXXYYYYYYYYYYYYYYYYYY | XXXXXYYYYYY |
| color | significado |
|---|---|
| caso en el que la trisomía completa sin mosaico nunca puede sobrevivir a término | |
| caso en el que la trisomía no mosaica completa puede ocasionalmente (salvo otras complicaciones) sobrevivir a término | |
| caso donde la trisomía no mosaica completa a veces puede [26] (salvo otras complicaciones) sobrevivir a término |
Terminología [ editar ]
En sentido estricto, un complemento cromosómico que tiene un número de cromosomas distintos de 46 (en humanos) se considera heteroploide, mientras que un múltiplo exacto del complemento cromosómico haploide se considera euploide .
| Número de cromosomas | Nombre | Descripción |
| 1 | Monosomia | La monosomía se refiere a la falta de un cromosoma del complemento normal.La monosomía parcial puede ocurrir en traslocaciones o deleciones desequilibradas, en las que solo una parte del cromosoma está presente en una sola copia (ver supresión (genética) ). La monosomía de los cromosomas sexuales (45, X) causa el síndrome de Turner . |
| 2 | Disomio | Disomy es la presencia de dos copias de un cromosoma. Para organismos como los humanos que tienen dos copias de cada cromosoma (los que son diploides ), es la condición normal. Para los organismos que normalmente tienen tres o más copias de cada cromosoma (aquellos que son triploides o superiores), la disomía es un complemento del cromosoma aneuploide. En la disomía uniparental , ambas copias de un cromosoma provienen del mismo padre (sin la contribución del otro padre). |
| 3 | Trisomia | La trisomía se refiere a la presencia de tres copias, en lugar de las dos normales, de un cromosoma particular. La presencia de un cromosoma 21adicional, que se encuentra en el síndrome de Down , se denomina trisomía 21.La trisomía 18 y la trisomía 13 , conocidas como síndrome de Edwards ysíndrome de Patau , respectivamente, son las otras dos trisomías autosómicas reconocidas en los seres humanos vivos. La trisomía de los cromosomas sexuales también es posible, por ejemplo (47, XXX) , (47, XXY) y (47, XYY) . |
| 4/5 | tetrasomía / pentasomía | Tetrasomía y pentasomy son la presencia de cuatro o cinco copias de un cromosoma, respectivamente. Aunque raramente se observan autosomas, se ha informado de tetrasomía y pentasomía cromosómica sexual en humanos, incluidos XXXX , XXYY , XXXXX , XXXXY y XYYYY . [27] |
No hay comentarios:
Publicar un comentario