Mitosis

En biología, la mitosis (del griego mitos, hebra) es la división del núcleo celular y la correspondiente segregación cromosómica en dos núcleos hijos, que irá seguida, si se trata de una división celular, de la división del citoplasma o citocinesis. Este proceso se da en células eucariotas (porque son las que tienen núcleo verdadero) y, dentro de éstas, en las células somáticas, que son las células comunes del cuerpo. En el caso de los gametos o células sexuales (óvulo y espermatozoide, en los humanos), el proceso que se sigue es distinto: la meiosis.

Es éste un proceso clave para la vida, dado que asegura que las dos células resultantes de una división celular tengan un contenido genético idéntico.

Introducción

El resultado esencial de la mitosis es la división del genoma de la célula madre en dos células hijas. El genoma se compone de una determinada cantidad de cromosomas, hebras de ADN muy enrolladas que contienen la información genética vital para la célula. Dado que cada célula hija debe ser genéticamente idéntica a la célula madre, ésta última debe hacer una copia de cada cromosoma antes de la mitosis. Esto ocurre durante la interfase, es decir, el período que precede a la fase mitótica en el ciclo celular en el que la célula se prepara para dividirse.

Tras la duplicación del ADN, cada cromosoma tendrá dos copias idénticas, llamadas cromátidas hermanas, unidas entre sí por una región del cromosoma llamada centrómero. Cada cromátida hermana no se considera un cromosoma en sí mismo.

En animales y plantas, la envoltura nuclear que separa el ADN del citoplasma se debilita, y el fluido nuclear se extiende por el citoplasma. Los cromosomas se alinean en una línea imaginaria que coincide con el diámetro de la célula. Se forman los microtúbulos (o fibras del huso), en esencia hilos microscópicos, que separan las cromátidas hermanas de cada cromosoma. Por convenio científico, a partir de este momento cada cromátida hermana se considera un cromosoma completo, por ello se renombran a cromosomas hermanos. Como la célula se alarga, las fibras del huso “tiran” por el centrómero a los cromosomas hermanos dirigiéndolos cada uno a un polo de la célula. Finalmente, se forma una nueva envoltura nuclear alrededor de los cromosomas hermanos separados.

La mitosis se completa con la llamada citocinesis o división del citoplasma. En las células animales la citocinesis se realiza por estrangulación: la célula se va estrechando por el centro hasta que al final se separa en dos. En las células vegetales se realiza por tabicación, es decir, las células hijas “construyen” una nueva pared celular que dividirá la una de la otra. Al final, la célula madre se parte por la mitad, dando lugar a dos células hijas, cada una con una copia equivalente y completa del genoma original.

Cabe señalar que las células procariotas experimentan un proceso similar a la mitosis llamado fisión binaria. No se puede considerar que las células procariotas experimenten mitosis, dado que carecen de núcleo y únicamente tienen un cromosoma sin centrómero.

Fases

Todo el proceso de división de la célula ocurre tras la duplicación del material genético, en otras fases del ciclo celular, el proceso se divide en una serie de fases: profase, metafase, anafase y telofase.

El punto de partida de la mitosis es la llamada interfase, un estado en el que la célula tiene su núcleo bien diferenciado y los cromosomas no están condensados.Esta se divide un tres procesos: -G1:Síntesis de Proteinas -S:Replicación del ADN -G2:Síntesis de Proteinas

Profase

Tras una previa duplicación del ADN durante la interfase, se produce la condensación del material genético (ADN) (que normalmente existe en forma de cromatina), con lo que se forman los cromosomas; y el desarrollo bipolar del huso mitótico. Uno de los hechos más tempranos de la profase en las células animales es la migración de dos pares de centriolos hacia extremos opuestos de la célula.

Prometafase

La envoltura nuclear se ha desorganizado y el huso mitótico organizado. Los cromosomas han sido alcanzados por fibras del huso (microtúbulos).

Metafase

Aparición del huso mitótico, que se une a los cromosomas por el centrómero. Los cromosomas se desplazan hacia el plano ecuatorial, formando la placa ecuatorial (o metafásica).

Anafase

Es la fase más corta de la mitosis, en ella los microtúbulos del huso separan los centrosomas longitudinalmente, lo que da lugar a la separación de las cromátidas hermanas, que se dirigen a polos opuestos.

Telofase

En la telofase se reconstituye la cromatina, adoptando la forma helicoidal los cromosomas, aparece el nucléolo, y se reconstruye la eucarioteca a partir del reticulo endoplásmico.

Consecuencias

Se ha dividido el material genético en dos núcleos idénticos, con lo que las dos células hijas que resultan si se diera la división del citoplasma (ver citocinesis) serían genéticamente idénticas.

Errores en la mitosis

Aunque los errores en la mitosis son bastante raros, este proceso puede fallar, especialmente durante las primeras divisiones celulares en el cigoto. Los errores mitóticos pueden ser especialmente peligrosos para el organismo, porque el descendiente futuro de la célula madre defectuosa asumirá su misma anomalía.

Un cromosoma puede fallar en separarse durante la anafase. Por ejemplo, una célula hija puede recibir dos cromosomas hermanos y la otra quedarse sin ninguno. Esto da lugar a que la célula anterior tendrá tres cromosomas que codifiquen la misma cosa (dos hermanos y un homólogo), una condición conocida como trisomía, y la última célula, que solamente tiene un cromosoma (el cromosoma homólogo), tendrá monosomía. Estas células se consideran aneuplóidicas, y la aneuploidia puede causar cáncer.

La mitosis es un proceso traumático. La célula pasa por cambios dramáticos en su estructura, sus orgánulos se desintegran y se restituyen en cuestión de horas, y los microtúbulos tiran constantemente de los cromosomas. Por tanto, en ocasiones los cromosomas pueden dañarse. Un brazo del cromosoma se puede romper y perder un fragmento, causando deleción. El fragmento puede incorporarse incorrectamente a otro cromosoma no homólogo, causando translocación. Se puede integrar de nuevo al cromosoma original, pero en una orientación inversa, causando inversión. O, se puede tratar erróneamente como un cromosoma separado, causando duplicación cromosómica. El efecto de estas anormalidades genéticas dependen de la naturaleza específica del error. Puede ir de una anomalía imperceptible a la muerte del organismo..

Más información

Es interesante conocer la diferencia con la meiosis, o formación de los gametos (óvulos y espermatozoides) en las gónadas (órganos sexuales) de los animales.

Véase también

Biología celular

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