a mecânica da divisão celular: mitose ¹ aluno do programa de pós-graduação em biologia celular...

A mecânica da divisão celular:Mitose

¹ Aluno do Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular e Estrutural. Instituto de Biologia/Unicamp. Seminário apresentado na disciplina de Biologia Celular, N716.² Orientadora do seminário. Disciplina de Biologia Celular, N716. Instituto de Biologia/Unicamp

Cristiano Pedrozo Vieira¹; Dra. Shirlei Maria Recco-Pimentel²

UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS

Programa de Pós- Graduação em Biologia Celular e Estrutural

Introdução

Introdução

Introdução

Todas as células se dividem ?

Células que nunca dividem

Células que raramente dividem

Células que dividem muito

Introdução

neurônios, muscular, hemácias

hepatócitos, pâncreas

espermatogônias, células tronco em geral (dos epitélios, da medula óssea etc.)

EN se rompe

M-CDK * desencadeia uma cascata de fosforilação das proteínas que iniciam a mitose.

* Essas fosforilações são responsáveis por mudanças morfológicas que ocorrem durante a mitose.

Fosforilação

Cromossomos se condensam

subunidades da

condensina

Lamina nuclear

que sustenta

EN

Células de pulmão de salamandra

Introdução

Introdução

Duas maquinarias citoesqueléticas na fase M

Ciclo do centrossomo

Camundogo (929)

A

BC

Coesina e condensina

Losada., 2007

Modelos da interação da Coesina

Losada., 2007

Modelos da interação da Coesina

DNAEixo fixado com um anticorpo fluorescente contra uma proteina do complexo condensina

Condensina

Estágios da Mitose

CENP-E = Cinesina que está envolvida no monitoramento da ligação dos cinetócoros do fuso.

Cinetocoro

1 a 40 MT cinetocoro

Fluxo em direção ao pólo: Cinetocoros e Microtúbulos

Rede de tubulinas adicionadas na extremidade +, equilibrando a perda nas extremidades -, próximo ao pólo do fuso.

Duas forças opostas

Microtúbulos

Dinâmica de Microtúbulos

Equilíbrio entre MAP e catastrofinas

Extrato de ovos de Xenopus incubados com centrossomos

Influência das proteínas motoras opostas no alongamento do fuso das leveduras de brotamento

Extremidade menos

Extremidade mais

Equilíbrio entre proteínas motoras opostas determina o tamanho do fuso nestas células.

MT do cinetocoro estão estáveis.

Microtúbulos na metáfase não mudam o seu comprimento: quantidade de tubulina que entra na extremidade (+) é igual a que sai na (-)

Estabilidade verificada no Ponto de Checagem da transição da Metáfase - Anáfase

Ponto de checagem do fuso

Movimento dos microtúbulos

Microtúbulos no cinetócoro

Movimento dos microtúbulos

Proteínas motoras

Movimento dos microtúbulos

O movimento dos microtúbulos sobrepostos na anáfase

Movimento dos microtúbulos

Citocinese animal

RhoA: GTPase controla o comportamento do anel contrátil em células animais. Estimulando a polimerização da actina.

Na anáfase: miosina II começa a acumular associando-se ao anel contrátil

Nas leveduras, septinas forma um anel no qual outros componentes do anel contrátil incluindo a miosina II se agrupam em G1 tardio, marcando o local da futura citocinese.

F. A

Miosina II

Ativação do anel contrátil

Citocinese centrípeta

Citocinese de um ovo de sapo - microscopia de

varredura

Semelhante a contração do músculo liso: Ca² calmodulina ativa a cinase da cadeia leve da miosina para fosforilar a miosina II.

Anel contrátil

Corpo central

Citocinese Vegetal

Citocinese centrífuga

Banda pré-profásica: microtúbulos e actina

Restos de microtúbulos interpolares e vesículas derivadas do CG

Não há microtúbulo astral, pois não existem centrossomos em células de plantas superiores.

Mitose vegetal

Fuso sem centrossomo:

organização do fuso bipolar

Embriões de inseto: Sciara

RE

CG

EN Mitocôndria

Peroxissomos

Lisossomos

Citoesqueleto Cloroplasto

E as organelas ?

Mitose sem citocinese

As primeiras 13 divisões nucleares ocorrem sincronizadamente sem citocinese. Ocorre formação de 6 mil núcleos, arranjados em monacamada.

A maioria dos núcleos vão migrar para o córtex e a MP estende para o interior para rodear cada núcleo celularização

Osteoclastos, células do músculo do coração, alguns hepatócitos.

Mitose Fissão binária em células procarióticas

oriC = origem de replicação única.

Depende de filamentos de proteínas FtsZ : semelhante estruturalmente a tubulina.Os filamentos de FtsZ são essenciais para o recrutamento de todas as proteínas da divisão celular no local da divisão.

As proteínas direcionam o crescimento para dentro da PC e da membrana levando a formação do septo que divide a célula em duas.

Mitose assimétrica

Os movimentos do fuso são direcionados por mudanças locais no córtex da célula; as proteínas motoras ali localizadas puxam um dos pólos do fuso, via seu microtúbulo astral, para um região apropriada.

Células de plantas: morfologia dos tecidos.

Ovogênese

Mitose Fechada [?]

Mitose aberta

Mitose fechada

Mitose aberta

Obrigado !