Profase: en la mitosis y meiosis
La profase es el primer estadio de la división celular por mitosis y meiosis. Es la fase posterior a la etapa de síntesis de ADN (fase S del ciclo celular). En este estadio, los cromosomas alcanzan un elevado grado de condensación e individualidad.
En la meiosis hay dos profases, las cuales son muy distintas entre sí y con la de la mitosis. Solo en la profase I meiótica, por ejemplo, ocurre recombinación. Esta fase se divide en distintas etapas: leptoteno, zigoteno, paquiteno, diploteno y diacinesis.
Durante la profase, además de la condensación que alcanzan los cromosomas duplicados, se llevan a cabo procesos de cambio a nivel extranuclear. El evento citoplásmico más importante durante la profase es el de formación del huso acromático en cada polo celular. Esto permite que en estadios sucesivos de la división celular se movilicen los cromosomas para garantizar su correcta segregación.
Hay diferencias importantes entre las divisiones celulares en células animales y células vegetales. Algunas serán mencionadas más adelante. En todas, sin embargo, hay una completa reorganización de la célula.
Por ello, la mitosis y la meiosis se concentran en el destino del ADN y del núcleo. Pero lo cierto es que cuando una célula se divide, se divide toda y toda participa en el proceso.
Así todos los componentes celulares experimentan cambios radicales durante las profases de la mitosis y la meiosis. El retículo endoplásmico y el complejo de Golgi parecieran desaparecer: sin embargo, solo cambian de estructura. Mitocondrias y cloroplastos también se dividen dando origen a organelos nuevos.
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Las células animales poseen un solo centríolo. Al finalizar la síntesis de ADN en preparación para la mitosis, el centríolo también se prepara para dividirse.
Los centríolos están compuestos por un par de estructuras idénticas llamadas diplosomas, perpendiculares entre sí. Estos se separan, y cada uno será molde para la génesis de uno nuevo. La síntesis del diplosoma nuevo va ocurriendo a medida que cada diplosoma viejo migra a polos opuestos de la célula.
El otro evento definitorio de la profase, y que sí es compartido con las células vegetales, es el de compactación de la cromatina. Este es tal vez el elemento citológico más notable de la profase durante la división celular.
El ADN alcanza un elevado grado de compactación, y por primera vez se observa como un cromosoma morfológicamente individualizado.
Los cromosomas compactados involucran a las cromátidas hermanas de cada uno de ellos, unidas aún por un mismo centrómero. Aunque este centrómero es realmente doble, se comporta como uno simple.
Los cromosomas se observarán como una X, porque son dos cromátidas copia unidas a un mismo centro. Por lo tanto, cada célula en profase tendrá un número doble de cromátidas, frente a un número de centrómeros igual al número ‘2n’ de la especie.
Es decir, una célula mitótica en profase es diploide por número de centrómeros, pero tetraploide (4n) por número de cromátidas.
En las células vegetales existe una fase previa a la profase denominada preprofase. En preparación para la división celular, la gran vacuola celular se desintegra.
Gracias a ello, se forma una banda citoplásmica libre o desocupada, llamada fragmosoma. Este permite que el núcleo celular vegetal se posicione hacia el ecuador de la célula.
Adicionalmente, la organización cortical de los microtúbulos colapsa hacia el mismo sitio. Esto dará origen a lo que se conoce como la banda preprofásica (BPP).
La banda preprofásica aparecerá primero como un anillo, pero terminará cubriendo al núcleo. Es decir, los microtúbulos que tapizan la membrana celular internamente se movilizarán todos hacia el fragmosoma.
Luego, la banda preprofásica que rodea al núcleo ecuatorial permitirá organizar localmente el sitio donde eventualmente aparecerá el fragmoplasto que la sustituya.
Dinámicamente hablando, los microtúbulos de la célula vegetal pasarán de una fase a otra sin transiciones evidentes. Es decir, de arreglo cortical a fragmosoma y de allí a fragmoplasto.
El sitio de todos estos cambios estructurales en la célula vegetal es el mismo donde ocurrirá la deposición de la placa celular. Y por lo tanto, representa el plano por donde se dividirá la célula.
Para todo lo demás, la profase vegetal es idéntica a la observada en la profase de las células animales
Solo en la Profase I de la meiosis ocurre recombinación genética. Por ello, la formación de estructuras complejas entre los cromosomas obliga a que haya dos divisiones en la meiosis.
Con la síntesis de ADN previa se llegó a la producción de las cromátidas hermanas en cada cromosoma. Con su compactación tenemos cromosomas dobles que en la meiosis, además, se aparean entre homólogos.
Esto conduce a la generación de los bivalentes (dos cromosomas homólogos en interacción). Como cada uno está duplicado, hablamos en realidad de tétradas. Vale decir, de tétradas de cromátidas unidas en una estructura que debe ser resuelta por medio de dos divisiones celulares.
En la primera, se separarán los cromosomas homólogos, mientras que en la segunda deberán separase las cromátidas hermanas.
En la profase I meiótica, las cromátidas hermanas se organizan sobre unas estructuras proteinaceas compactas que constituyen el eje cromosómico central.
Sobre este eje se formará el complejo sinaptonémico (CS), que mantendrá unidos a los cromosomas homólogos en apareamiento. Durante la Profase I, el complejo sinaptonémico permitirá que los cromosomas homólogos entren en sinapsis.
En estos estadios se podrán formar puntos de entecruzamiento, visibles como quiasmas, donde se verificará el proceso de recombinación genética. Es decir, del intercambio físico entre las moléculas de ADN participantes que define al paquiteno.
A la profase II no la precede una síntesis previa de ADN. Aquí se heredaron unos cromosomas dobles unidos por el mismo centrómero (doble). Esto es así porque la síntesis de ADN, tanto en mitosis como en meiosis, ocurre solo en la fase S (de síntesis) del ciclo celular.
En esta segunda división tendremos cuatro meiocitos. Un meiocito es una célula producto de una división meiótica.
La profase II, por lo tanto, estará a cargo de la separación de las cromátidas hermanas de los cromosomas heredados de la profase I. Por lo tanto, al final del proceso meiótico cada meiocito tendrá el conjunto haploide de cromosomas de la especie.
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