Genetica 2/ed - dall'analisi formale alla genomica Leland H. Hartwell, Leroy Hood, Michael L. Goldberg, Ann E. Reynolds, Lee M. Silver, Ruth C. Veres Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies srl La mitosi Durante l’interfase del ciclo cellulare, il materiale genetico della cellula si ritrova sotto forma di cromatina ed è localizzato nel nucleo della cellula, circondato dall’involucro nucleare. La replicazione del DNA avviene durante la fase S dell’interfase e così la cellula lasciando l’interfase ed entrando in mitosi ha già replicato la sua informazione genetica. Oltre all’informazione genetica nelle cellule interfasiche che debbono dividersi si duplicano anche i loro centrosomi. Nelle cellule animali, i centrosomi sono formati da coppie di centrioli. Come le cellule lasciano l’interfase ed entrano in profase, il primo stadio della mitosi, i cromosomi iniziano a condensare. L’involucro nucleare inizia a vescicolare ed i centrosomi migrano alle estremità opposte della cellula per definire i due poli. Durante la profase, l’apparato del fuso mitotico inizia a formarsi grazie alla polimerizzazione delle tubuline. Questo forma i microtubuli che emergono da ciascun centrosoma. I cromosomi si condensano completamente in modo tale che i cromatidi fratelli formati dall’informazione genetica replicata ed uniti ai loro centromeri sono chiaramente visibili. Durante la prometafase, l’involucro nucleare si rompe completamente e si forma il fuso mitotico. I microtubuli polari si estendono da entrambi i poli per sovrapporsi l’uno con l’altro. I cromatidi fratelli si attaccano al fuso mitotico per mezzo dei microtubuli del cinetocore che si attaccano ai cinetocori, che sono attaccati ai centromeri. Con la fine della prometafase, si osservano i cromatidi fratelli avvicinarsi ed allungarsi tra i due poli. Durante la metafase, i cromatidi fratelli si localizzano nella regione chiamata piastra metafasica. Una volta che i cromosomi si sono allineati in piastra metafasica, la metafase è completa. Quando la metafase è completata, inizia l’anafase. I cromatidi fratelli si separano e ciascun cromatidio è ora associato ad un solo polo tramite il microtubulo del cinetocore. I miroctubuli del cinetocore si accorciano ed i singoli cromatidi, ora definiti cromosomi, sono tirati ai poli. Verso la fine dell’anafase, i microtubuli polari si spingono l’uno contro l’altro, permettendo ai due poli di muoversi l’uno lontano dall’altro. Ciascuna cellula figlia riceverà lo stesso complemento di cromosomi come nella cellula madre, Genetica 2/ed - dall'analisi formale alla genomica Leland H. Hartwell, Leroy Hood, Michael L. Goldberg, Ann E. Reynolds, Lee M. Silver, Ruth C. Veres Copyright © 2008 – The McGraw-Hill Companies srl assicurando così che ciascuna cellula figlia riceva un copia identica dell’informazione genetica. Durante la telofase, i cromosomi decondensano e la maggior parte dei microtubuli depolimerizza. Porzioni della membrana nucleare circondano ciascun singolo cromosoma creando delle vescicole. Le vescicole fondono l’una con l’altra per creare un nucleo contenente tutti i cromosomi ad un polo della cellula. Nelle cellule animali, la citochinesi, o divisione cellulare, prevede la formazione di un solco di divisione. La membrana plasmatica si stringe e infine separa la cellula in due cellule figlie. Successivamente le cellule figlie entrano in interfase preparandosi poi alla crescita che porterà ad un’altra mitosi o al differenziamento.