Il ruolo della mitosi
Indichiamo con questo nome il processo con cui una cellula eucariote si suddivide creando due cellule figlie identiche alla prima. Per essere precisi la separazione finale avviene con un meccanismo che avviene in parallelo, detto citodieresi, che separa i due citoplasmi delle cellule figlie. Prima però è necessario che si duplichi il materiale genetico della cellula madre in modo che le due che si otterranno abbiano ciascuna un nucleo con il corredo cromosomico completo.
Siamo abituati a studiare questo processo insieme alla meiosi, poiché anch’essa porta una cellula a dividersi per produrne altre. La differenza però è che nel corso della meiosi si ottengono 4 cellule (non più solo due), ciascuna con metà del patrimonio genetico di quella originale.
La condensazione della cromatina e la profase
L’inizio della mitosi osservato al microscopio ottico vede la comparsa dei cromosomi ben distinti all’interno del nucleo della cellula. Ognuno di essi appare formato da due cromatidi fratelli uniti fra loro nella caratteristica struttura a X da una struttura chiamata centromero. In contemporanea diventa difficile vedere il nucleolo e la membrana che delimita il nucleo si dissolve.
All’interno del citosol invece vediamo i due centrioli che migrano verso i poli opposti della cellula. Si tratta di due strutture proteiche di forma tubulare cava al centro, unite tra di loro da una matrice proteica durante l’interfase. Quando inizia la divisione cellulare però questo complesso, denominato centrosoma, si separa.
Una volta migrati ai poli i due centrioli iniziano ad assemblare il fuso mitotico, una struttura acromatica che avrà la funzione di posizionare i cromosomi lungo l’asse centrale della cellula. Oltre ai microtubuli compongono il fuso mitotico le fibre polari, che collegano le due estremità, e le fibre del cinetocore, che dai poli raggiungono i centromeri dei cromosomi.
La stabilità e il funzionamento di queta struttura essenziale per la mitosi sono regolate da tre classi di proteine, ovvero le MAP, le proteine motrici e le catastrofine. Il termine della profase però si fissa non in base a quando il fuso è completo ma rispetto all’integrità della membrana nucleare: quando si dissolve, inizia la metafase.
La seconda fase della mitosi
L’anafase e la segregazione dei cromosomi
La telofase e la conclusione della mitosi
Durante la quarta e ultima fase di questo processo cellulare si vengono a completare i nuclei delle due cellule figlie. Attorno ai nuovi set di cromosomi che si sono formati ai poli opposti della cellule si forma una nuova membrana nucleare per separare il materiale genetico dal citosol.
Al loro interno la cromatina va incontro a una despiralizzazione diventando meno densa, di conseguenza i cromosomi smettono di essere visibili al microscopio.
Possiamo considerare come punto di inizio della telofase il momento in cui il fuso mitotico si rompe, avendo ormai espletato la sua funzione.
Nel momento in cui la struttura si disassembla infatti si perde ogni punto di contatto fra i cromatidi fratelli, formando così due set cromosomici ben distinti. Fino a questo momento essendo ancora uniti dai microtubuli erano ancora parte dello stesso nucleo.
La citodieresi
Abbiamo ancora un unico citoplasma a meno che non avvenga la citodieresi, che inizia già durante la telofase della mitosi. Precisiamo che non si verifica dopo ogni ciclo mitotico, quindi è possibile ottenere cellule polinucleate. Un esempio sono gli osteoclasti, cellule derivate dalle staminali emopoietiche che mediano il riassorbimento osseo grazie alla loro attività erosiva.
