Quale ruolo svolgono i centrioli nella divisione cellulare e nella mitosi?

In microbiologia, i centrioli sono strutture cellulari cilindriche composte da raggruppamenti di microtubuli, che sono molecole a forma di tubo o filamenti di proteine. Senza centrioli, i cromosomi non sarebbero in grado di muoversi durante la formazione di nuove cellule.

I centrioli aiutano ad organizzare l'assemblaggio dei microtubuli durante la divisione cellulare. Per dirla semplicemente, i cromosomi usano i microtubuli dei centriole come strada principale durante il processo di divisione cellulare.

I centrioli si trovano in tutti cellule animali e solo alcune specie di inferiori cellule vegetali. Due centrioli - un centroolo madre e un centroolo figlia - si trovano all'interno della cellula in una struttura chiamata centrosoma.

La maggior parte dei centrioli sono costituiti da nove serie di triplette di microtubuli, ad eccezione di alcune specie, come i granchi che hanno nove serie di doppietti di microtubuli. Ci sono alcune altre specie che si discostano dalla struttura standard dei centriole. I microtubuli sono composti da un singolo tipo di proteina globulare chiamata tubulina.

Durante mitosi o divisione cellulare, il centrosoma e i centrioli si replicano e migrano verso le estremità opposte della cellula. I centrioli aiutano a sistemare i microtubuli che si muovono cromosomi durante la divisione cellulare per garantire che ogni cellula figlia riceva il numero appropriato di cromosomi.

I centrioli sono importanti anche per la formazione di strutture cellulari note come ciglia e flagelli. Cilia e flagelli, presenti sulla superficie esterna delle cellule, favoriscono il movimento cellulare. Un centriolo combinato con diverse strutture proteiche aggiuntive viene modificato per diventare un corpo basale. I corpi basali sono i siti di ancoraggio per lo spostamento di ciglia e flagelli.

I centrioli si trovano al di fuori, ma vicino al nucleo cellulare. Nella divisione cellulare, ci sono diverse fasi: in ordine di occorrenza sono interfase, prophase, metafase, anafase e telofase. I centrioli svolgono un ruolo molto importante in tutte le fasi della divisione cellulare. L'obiettivo finale è spostare i cromosomi replicati in una cellula di nuova creazione.

Nella prima fase della mitosi, chiamata interfase, si replicano i centrioli. Questa è la fase immediatamente precedente alla divisione cellulare, che segna l'inizio di mitosi e meiosi nel ciclo cellulare.

In fase, ogni centrosoma con centrioli migra verso le estremità opposte della cellula. Una singola coppia di centrioli è posizionata su ciascun polo cellulare. Il fuso mitotico inizialmente appare come strutture chiamate aster che circondano ogni coppia di centriole. Forma di microtubuli fibre del fuso che si estendono da ciascun centrosoma, separando così le coppie di centriolo e allungando la cellula.

Puoi pensare a queste fibre come un'autostrada appena asfaltata per i cromosomi replicati che si spostano nella cellula appena formata. In questa analogia, i cromosomi replicati sono un'auto lungo l'autostrada.

Nella metafase, i centrioli aiutano a posizionare le fibre polari mentre si estendono dal centrosoma e posizionano i cromosomi lungo la piastra della metafase. In linea con l'analogia dell'autostrada, questo mantiene la corsia dritta.

Nel anaphase, le fibre polari collegate ai cromosomi accorciano e separano il cromatidi fratelli (cromosomi replicati). I cromosomi separati sono tirati verso le estremità opposte della cellula da fibre polari che si estendono dal centrosoma.

A questo punto nell'analogia dell'autostrada, è come se una macchina sull'autostrada avesse replicato una seconda copia e le due macchine iniziassero ad allontanarsi l'una dall'altra, in direzioni opposte, sulla stessa autostrada.

In telofase, le fibre del fuso si disperdono mentre i cromosomi sono legati in nuovi nuclei distinti. Dopo la citocinesi, che è la divisione del citoplasma cellulare, due geneticamente identici cellule figlie sono prodotti ciascuno contenente un centrosoma con una coppia di centriole.

In questa fase finale, usando l'analogia tra auto e autostrada, le due auto sembrano esattamente uguali, ma ora sono completamente separate e si sono separate.