PROMETÁFASE: NA MITOSE E NA MEIOSE - BIOLOGIA - 2025

A prometáfase é um estágio do processo de divisão celular, intermediário entre a prófase e a metáfase. É caracterizada pela interação dos cromossomos em divisão com os microtúbulos que são responsáveis ​​por separá-los. A prometáfase ocorre tanto na mitose quanto na meiose, mas com características diferentes.

O objetivo claro de toda divisão celular é produzir mais células. Para conseguir isso, a célula deve originalmente duplicar seu conteúdo de DNA; ou seja, replique-o. Além disso, a célula deve separar esses cromossomos de uma forma que cumpra o propósito específico de cada divisão do citoplasma.

A prometáfase da mitose. Retirado de wikimedia.org

Na mitose, o mesmo número de cromossomos da célula-mãe nas células-filhas. Na meiose I, a separação entre cromossomos homólogos. Na meiose II, a separação entre cromátides irmãs. Ou seja, ao final do processo, obtenha os quatro produtos meióticos esperados.

A célula gerencia esse mecanismo complicado por meio do uso de componentes especializados, como microtúbulos. Eles são organizados pelo centrossoma na maioria dos eucariotos. Em outras, ao contrário, como nas plantas superiores, outro tipo de centro de organização das funções dos microtúbulos.

Microtúbulos

Os microtúbulos são polímeros lineares da proteína tubulina. Eles estão envolvidos em quase todos os processos celulares que envolvem o deslocamento de alguma estrutura interna. Eles são parte integrante do citoesqueleto, cílios e flagelos.

No caso das células vegetais, elas também desempenham um papel na organização estrutural interna. Nessas células, os microtúbulos formam uma espécie de tapeçaria presa ao interior da membrana plasmática.

Essa estrutura, que controla as divisões celulares das plantas, é conhecida como organização cortical dos microtúbulos. No momento da divisão mitótica, por exemplo, eles se desintegram em um anel central que será o futuro local da placa central, no plano onde a célula se dividirá.

Os microtúbulos são compostos por alfa-tubulina e beta-tubulina. Essas duas subunidades formam um heterodímero, que é a unidade estrutural básica dos filamentos de tubulina. A polimerização dos dímeros leva à formação de 13 protofilamentos em uma organização lateral que dá origem a um cilindro oco.

Microtúbulos. Retirado de commons.wikimedia.org

Os cilindros ocos dessa estrutura são microtúbulos, que por sua própria composição mostram polaridade. Ou seja, uma extremidade pode crescer adicionando heterodímeros, enquanto a outra extremidade pode ser subtraída. No último caso, o microtúbulo, em vez de se alongar nessa direção, encolhe.

Microtúbulos nucleados (isto é, começam a polimerizar) e se organizam em centros organizadores de microtúbulos (COM). COMs são associados com centrossomas durante as divisões em células animais.

Em plantas superiores, que não têm centrossomas, o COM está presente em locais análogos, mas é formado por outros componentes. Nos cílios e flagelos, o COM está localizado basal à estrutura motora.

O deslocamento cromossômico durante as divisões celulares é realizado por meio dos microtúbulos. Estes mediam a interação física entre os centrômeros dos cromossomos e os COMs.

Por meio de reações de despolimerização direcionadas, os cromossomos metafásicos irão eventualmente se mover em direção aos pólos das células em divisão.

A prometáfase mitótica

A segregação cromossômica mitótica correta é aquela que garante que cada célula filha receba um complemento de cromossomos idênticos ao da célula-mãe.

Silvia3, do Wikimedia Commons

Isso significa que a célula deve separar cada par de cromossomos duplicados em dois cromossomos individuais separados. Ou seja, deve segregar as cromátides irmãs de cada par homólogo de todo o complemento de cromossomos da célula-tronco.

Mitose aberta

Nas mitoses abertas, o processo de desaparecimento do envelope nuclear é a característica distintiva da prometáfase. Isso permite que o único obstáculo entre o MOC e os centrômeros dos cromossomos desapareça.

A partir dos MOCs, longos filamentos de microtúbulos são polimerizados e alongados em direção aos cromossomos. Ao encontrar um centrômero, a polimerização cessa e um cromossomo ligado a um COM é obtido.

Na mitose, os cromossomos são duplos. Portanto, também existem dois centrômeros, mas ainda unidos na mesma estrutura. Isso significa que ao final do processo de polimerização dos microtúbulos teremos dois deles por cromossomo duplicado.

Um filamento anexará um centrômero a um COM e outro à cromátide irmã anexada ao COM oposto ao primeiro.

Mitose fechada

Nas mitoses fechadas, o processo é quase idêntico ao anterior, mas com uma grande diferença; o envelope nuclear não desaparece. Portanto, COM é interno e está associado ao envelope nuclear interno através da lâmina nuclear.

Nas mitoses semifechadas (ou semiabertas), o envelope nuclear apenas desaparece nos dois pontos opostos onde existe uma COM mitótica fora do núcleo.

Isso significa que nessas mitoses os microtúbulos penetram no núcleo para poder mobilizar os cromossomos em etapas após a prometáfase.

A prometáfase meiótica

A divisão meiótica. Retirado de es.wikipedia.org

Como a meiose envolve a produção de quatro 'n' células a partir de uma célula '2n', deve haver duas divisões de citoplasma. Vejamos assim: no final da metáfase I, haverá quatro vezes mais cromátides do que centrômeros visíveis ao microscópio.

Após a primeira divisão, haverá duas células com duas vezes mais cromátides do que centrômeros. Somente no final da segunda divisão citoplasmática todos os centrômeros e cromátides se individualizarão. Haverá tantos centrômeros quanto cromossomos.

A proteína chave para que essas interações intercromáticas complexas ocorram na mitose e meiose é a coesina. Mas existem mais complicações na meiose do que na mitose. Não é surpreendente, portanto, que a coesina meiótica seja distinta da mitótica.

As coesinas permitem a coesão dos cromossomos durante seu processo de condensação mitótica e meiótica. Além disso, eles permitem e regulam a interação entre as cromátides irmãs em ambos os processos.

Mas na meiose eles também promovem algo que não acontece na mitose: o acasalamento homólogo e as sinapses consequentes. Essas proteínas são diferentes em cada caso. Poderíamos dizer que a meiose sem uma coesina que a diferencia, não seria possível.

Meiose I

Falando mecanicamente, a interação centrômero / COM é a mesma em todas as divisões celulares. No entanto, na prometáfase I da meiose I, a célula não separa as cromátides irmãs como faz na mitose.

Em contraste, a tétrade meiótica tem quatro cromátides em um aparente conjunto duplo de centrômeros. Nessa estrutura, há algo mais que não está presente na mitose: quiasmas.

Quiasmas, que são junções físicas entre cromossomos homólogos, são o que distingue os centrômeros que devem ser segregados: os dos cromossomos homólogos.

Assim, na prometáfase I, as conexões são formadas entre os centrômeros dos homólogos e COM em pólos opostos da célula.

Meiose II

Esta prometáfase II é mais semelhante à prometáfase mitótica do que à prometáfase meiótica I. Nesse caso, os COMs irão “lançar” microtúbulos nos centrômeros duplicados das cromátides irmãs.

Assim, serão produzidas duas células com cromossomos individuais, produto de uma cromátide de cada par. Portanto, células com o complemento cromossômico haplóide da espécie serão produzidas.

Referências

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