Interfase
Durante l'interfase la cellula svolge le sue specifiche funzioni e si accresce; gli organelli della
cellula aumentano e ne permettono la duplicazione.
L'interfase si suddivide in tre sottofasi: due fasi di controllo, durante le quali la cellula verifica che il
DNA non abbia subito mutazioni gravi (GAP1 e 2, dette anche G 1 e G2), ed una fase di sintesi
(detta fase S). Nella fase G 1 avviene la sintesi di molecole specifiche della cellula (metabolismo
specifico); nella fase S la cellula duplica il suo DNA tramite un processo definito duplicazione del
DNA, in cui i cromosomi ottengono, per ciascuno, due cromatidi fratelli identici, che nella fase di
massima condensazione sono associati tra loro al livello del centromero. Infine vi è la fase G 2,
durante la quale avviene la polimerizzazione ed organizzazione per gli organuli e si svolgono gli
ultimi controlli dell'integrità del DNA. Se non vi sono mutazioni o alterazioni gravi si procede con la
mitosi vera e propria.
Fasi della Mitosi
La mitosi si divide in varie fasi chiamate:
•
profase
•
metafase
•
anafase
•
telofase
Profase
In questa fase vi è la condensazione della cromatina, che avviene grazie alla presenza di proteine
istoniche che fungono da centri primari di organizzazione del riavvolgimento del DNA. Segue un
ulteriore ordine di condensazione di cui non si conoscono le proteine implicate; forse è
conseguenza della tensione accumulata dalle precedenti spiralizzazioni. Questo grosso
superfilamento viene impaccato formando delle anse che si riuniscono formando il cromosoma
visibile. Ogni cromosoma visibile (che negli esseri umani ha la tipica forma a X ad eccezione del
piccolo cromosoma sessuale Y) è composto in realtà da due cromatidi fratelli identici, i quali
possono essere considerati a loro volta un cromosoma. Intanto il centrosoma si duplica ed
entrambi cominciano a dirigersi ai poli opposti della cellula. Da essi si originano i microtubuli
(filamenti formati da dimeri di sub-unità proteiche tubulina alfa e beta) che andranno a formare il
fuso mitotico, la struttura che dirigerà tutti i successivi movimenti dei cromosomi. La durata media
di questo meccanismo di riproduzione cellulare varia in media, negli organismi superiori, dalle 15
alle 30 ore.
Metafase
Questa fase inizia attraverso una sub-fase (chiamata premetafase) in cui avviene "l'improvvisa"
dissoluzione della membrana nucleare, che si frammenta in tante vescicolette. Questo processo
viene innescato dalla fosforilazione, attraverso delle chinasi, delle proteine delle lamine (filamenti
intermedi) che costituiscono la lamina nucleare; in conseguenza della fosforilazione i filamenti si
dissociano negli elementi costitutivi.
I due centrosomi, giunti ai poli opposti della cellula, agiscono come centri di organizzazione
microtubulare, catalizzando l'allungamento ed assicurando il corretto orientamento dei microtubuli
che andranno a legarsi ai cromosomi in una regione chiamata cinetocore. Ogni centrosoma si lega
ad uno dei due cromatidi fratelli per ogni cromosoma. In questa fase si possono verificare degli
errori e due microtubuli si possono agganciare allo stesso cromatidio dando poi origine ad una
cellula figlia con un diverso numero di cromosomi che in genere è mutilata e non vitale.
Le coppie di cromatidi vengono portate nella parte mediana della cellula dove si allineano
formando la piastra equatoriale, in cui un piano immaginario, passante per i centromeri, divide le
coppie di DNA. È questo il momento più favorevole per lo studio dei cromosomi, che sono ora al
massimo della loro spiralizzazione (condensazione) ed affiancati ordinatamente lungo la piastra
equatoriale posta al centro della cellula.
Anafase
Durante l'anafase, i cromatidi fratelli si separano tra loro e migrano verso i due centrosomi ai poli
opposti della cellula. Si riconoscono due momenti, chiamati anafase A e anafase B. Nella prima si
assiste alla separazione dei due cromatidi fratelli ad opera di un enzima, chiamato separasi, con
relativa migrazione degli stessi grazie a proteine motorie presenti al livello del cinetocore.
Nell'anafase B si assiste al reciproco scorrimento dei microtubuli polari del fuso mitotico con
conseguente allontanamento dei due centrosomi verso direzioni opposte. Pertanto si ottiene il
ripristino, per ogni polo, del numero originario di cromosomi.
Telofase
In quest'ultima fase della mitosi, i cromosomi si despiralizzano (decondensano). Intorno ai due
nuovi complessi cromosomici ricompaiono le membrane nucleari e gli organelli si ricompongono.
La telofase si conclude con una sottofase: la citodieresi, in cui si separa il citoplasma in modo
equivalente in entrambe le nuove cellule. La cellula si divide al centro formando due cellule figlie,
esattamente identiche alla cellula madre ma più piccole. Questo avviene grazie ad un anello di
actina creatosi al centro della cellula madre che, contraendosi, stringe la cellula al centro. A tal
punto le proteine specializzate operano la fusione e la separazione della membrana in punti
specifici e le due cellule si separano.
