Cinetocoro: qué es, formación, funciones
El cinetocoro es un complejo proteico asociado con los centrómeros de los cromosomas en los eucariotas superiores. Representa el principal punto de unión para los microtúbulos del huso durante la división celular, bien sea por mitosis o por meiosis.
Los cromosomas eucariotas tienen una región especial conocida como centrómero, que es en realidad un segmento de ADN (en forma de cromatina) muy compacto, cuya función principal es asegurar la distribución adecuada de los cromosomas duplicados durante la división celular.
Durante la mitosis, por ejemplo, el material genético (ADN) de una célula se duplica durante la interfase, lo que resulta en la formación de dos copias de cada cromosoma, que se condensan durante la metafase y se visualizan como dos cromátidas hermanas, unidas entre sí a través del centrómero.
La separación de estas cromátidas hacia cada polo de la célula cuando inicia la división ocurre gracias a la adhesión de los microtúbulos del huso mitótico a la región centromérica, concretamente al complejo proteico asociado con esta, conocido como cinetocoro.
Cada cromosoma está asociado con dos cinetocoros, a los cuales se unen unos microtúbulos del huso mitótico conocidos como microtúbulos cinetocóricos. Esta unión se da gracias a la conexión entre dichos microtúbulos y unas fibras proteicas que emergen del cinetocoro.
Índice del artículo
Los cinetocoros se forman en la región centromérica de los cromosomas después de su duplicación, lo que tiene lugar en las etapas previas a la división celular.
Esta formación depende de la asociación del cinetocoro con porciones especiales de ADN en la región del centrómero, las cuales sirven de andamio para la formación del primero.
En estas regiones, los nucleosomas que compactan al ADN centromérico en forma de cromatina se forman con una variante especial de la histona H3.
Existen algunas diferencias en cuanto a la estructura del cinetocoro entre las células vegetales y animales, y son los cinetocoros de las células de los animales mamíferos los que han sido más extensamente estudiados.
En líneas generales se dice que el complejo proteico del cinetocoro tiene una estructura “laminar”, con una región interna y otra externa, la primera especializada en la unión de las proteínas al ADN cromosómico y la segunda en la unión a las fibras del huso.
Algunos especialistas en la materia resaltan la presencia de una tercera “lámina” o “capa”, que representa la interfase entre la región interna y la externa.
La región interna del cinetocoro está formada por una red constitutiva de proteínas asociadas al centrómero, conocida como CCAN (del inglés Constitutive Centromere-Associated Network), muchas de las cuales se asocian directamente con las proteínas histonas de los nucleosomas centroméricos.
La región externa de los cinetocoros, por otra parte, está formada por dos complejos proteicos principales conocidos como el complejo Ndc80 y el complejo Mis12, cada uno formado por varias subunidades proteicas.
De ambos, el Ndc80 es fundamental para la formación de los sitios de unión a microtúbulos y el Mis12 es el “lazo” entre los componentes de las regiones interna y externa de los cinetocoros.
La formación de los cinetocoros en los cromosomas eucariotas depende de más de 50 proteínas (algunos autores proponen que más de 100), y es durante este proceso cuando se hacen evidentes y se forman las regiones interna y externa de estas estructuras.
El principal punto de referencia para la formación de los cinetocoros sobre los centrómeros cromosomales es la variante de la histona H3 conocida como Cse4/Cnp1/CENP-A, pues esta es necesaria para la localización de casi todas las proteínas del cinetocoro.
Podemos decir que el proceso de ensamblaje de este complejo requiere del reconocimiento específico de múltiples participantes, cada uno con funciones específicas y probablemente en una secuencia u orden jerárquico:
– Unas proteínas funcionan en el reconocimiento de las partes involucradas, es decir, de los nucleosomas centroméricos y de los microtúbulos del huso.
– Algunas proteínas funcionan en la estabilización de los complejos proteicos alrededor del centrómero.
– Otras participan en la estabilización de las uniones entre los microtúbulos y el cinetocoro.
– Hay proteínas que evitan la separación de las cromátidas hasta que los cinetocoros estén perfectamente unidos al huso mitótico proveniente de cada polo celular.
– También hay proteínas que acoplan el movimiento de los cromosomas con la despolimerización de los microtúbulos del huso.
– A estos complejos pertenecen, además, proteínas motoras como el par dineína/dinactina que, entre otras cosas, funcionan en el reclutamiento de proteínas reguladoras hacia el cinetocoro y en el movimiento de las cromátidas.
– Finalmente, hay proteínas que regulan la función de las demás proteínas del complejo, inhibiendo o promoviendo su actividad.
El cinetocoro es un complejo parte muy importante asociado con el centrómero pues, como hemos comentado, de este depende la correcta segregación o separación de las cromátidas hermanas durante la división celular.
La segregación de dichas cromátidas es fundamental para el mantenimiento de la vida celular, pues cada célula hija debe recibir la misma cantidad de material genético durante la división de la célula que le da origen, en aras de perpetuar la línea celular y/o el organismo en cuestión.
Además de esta función, muchos autores sugieren que el cinetocoro funciona una suerte un centro organizador para los microtúbulos que se dirigen hacia los cromosomas.
La división celular, sea por mitosis o por meiosis, es un proceso delicado que requiere de gran cuidado y rigor, lo que se evidencia por la existencia de lo que se conocen como “puntos de control”.
Uno de esos puntos de control implica que la célula “se asegure” que las fibras del huso mitótico están correctamente unidas a los cromosomas a través de los cinetocoros. Las fibras de los polos opuestos de la célula que se divide deberían estar unidas a cada una de las cromátidas hermanas, con el fin de separarlas correctamente.
Cuando los cromosomas han sido correctamente duplicados, los cinetocoros y las fibras del huso mitótico funcionan en el ordenamiento de los cromosomas y sus copias en la región central de célula (también conocida como placa metafásica).
Durante la anafase, cuando las fibras del huso “halan” a cada copia de los cromosomas hacia polos opuestos de la célula, entonces algunas de las proteínas cinetocóricas que mantienen unidas a las cromátidas hermanas son desensambladas, permitiendo su separación.
La meiosis es un proceso de división celular muy similar y al mismo tiempo muy diferente al de la mitosis, pues la célula se divide “dos veces”.
Durante la primera división meiótica, los cinetocoros se unen a las fibras del huso que provienen de cada polo, separando los cromosomas homólogos y no las cromátidas hermanas.
Posteriormente, durante la segunda división, los cinetocoros nuevamente son conectados a las fibras del huso que surgen de cada polo, separando a las cromátidas hermanas para su distribución entre las células hijas.
El éxito de la producción de células sexuales “saludables” depende, en gran medida, de la correcta función de los cinetocoros sobre cada cromosoma, pues la segregación errónea de cualquier cromosoma puede ocasionar condiciones patológicas importantes en el ser humano, como la trisomía 21 o Síndrome de Down, por ejemplo.
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