Te cuento la mitosis lo más breve que me sea posible

Hay una división celular propia de eucariotas. Recibe el nombre de mitosis. Y es algo que tiene un objetivo muy, muy sencillo. Producir dos células hijas iguales que la célula madre. Cada una con la misma información genética que su progenitora. Gemelas, por tanto.

¿Por qué en eucariotas y no en procariotas? ¡Fácil! Porque los eucariotas no sólo tenemos cromosomas. Tenemos varios cromosomas. No como los procariotas, que tienen uno. En ellos es muy fácil repartir la información genética. Duplicar y separar. Et voilà! En eucariotas es muuuuuucho más complicado. La mitosis se puede entender como el precio que hubo que pagar por ser eucariota. Hay que duplicar cada cromosoma, separar cada cromosoma en sus dos cromátidas y llevar una cromátida de cada cromosoma a un lado. Una, sólo una. Ni más ni menos. Una de cada. Sí, sí, es algo más complejo. Y así dar lugar a dos hijas idénticas.

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Pero cuidado… Que puede dar la sensación de que la célula madre desaparece y las células hijas aparecen. No, no es así. Lo que sucede es que el material del que está hecha la célula madre se separa en dos bloques. Si te das cuenta, la célula madre sigue existiendo, pero partida en dos y cada una con su vida. No ha desaparecido, se ha repartido.

La mitosis consta de una serie de eventos que suceden. No son exactamente lineales, no. Algunos se pueden superponer algo. Pero es más fácil pensar en ella de manera que haya unas etapas claras, nítidas, y que cuando acaba una empieza otra. Es una imagen no exactamente real, pero más sencilla de entender y de explicar.

Profase

Profase
Regina Bailey

El gran acontecimiento de este momento es la formación de los cromosomas. Hasta ese momento el ADN ha estado muy suelto, muy estirado. Ahora, esa molécula se condensa, se empaqueta, se organiza compactamente alrededor de las histonas y de algunas otras proteínas.

¿Para qué se ha condensado, para qué se ha empaquetado tanto? Para protegerlo durante su viaje. Porque ahora el ADN tiene que empezar a sufrir procesos que lo dividirán y se lo llevarán a un lado y a otro de la célula. También, para facilitar ese trasiego, desaparecen todas las estructuras membranosas de la célula que le puedan estobar (membrana nuclear, retículo endoplasmático, aparato de Golgi). Luego, cuando se haya acabado todo, se reconstruirán, pero ahora desaparecen.

Eso es la profase. Ni más ni menos. Como resultado de ella aparece ese típico cromosoma que todos conocemos, con forma de aspa, de “X”. ¿Y por qué tiene esa forma? ¡Fácil! Porque, si recuerdas, el ADN está duplicado. Ocurrió en la fase S de la interfase.

Metafase

Metafase
Regina Bailey

¿Qué hay que hacer ahora? También fácil. Organizar todos los cromosomas, partirlos por la mitad (ya que tienen el ADN duplicado), y enviar una de cada a ambas células hijas. Que las dos tengan la misma cantidad de ADN. Pero también la misma información en él. ¿Se multiplicó el ADN por dos? Pues ahora hay que dividirlo. Y no de cualquier manera, no. De una forma en la que cada mitad de un cromosoma sea para cada hija. Ambas deben resultar iguales entre sí e iguales a su madre.

Para lograr el objetivo de la mitosis hay todo un sistema de fibras y tubos, todo un armazón, todo un andamiaje. Sobre ese armazón se insertan los cromosomas. Pues eso es la metafase, ni más ni menos. Es construir el andamiaje, el entramado de fibras y tubos, al cual se le llama huso acromático (porque no se tiñe) y colocar bien sobre ellos los cromosomas.

En realidad el huso acromático empezó a organizarse durante la profase, pero, como te decíamos, mejor crear separaciones artificiales del proceso para entenderlo mejor.

El huso acromático está hecho de tubulina. Una de las proteínas que forma parte del citoesqueleto de la célula (que es un entramado de fibras y tubos que le da la forma y se la mantiene o se la cambia). El huso acromático, además, es dinámico. Lo cual le permitirá mover de sitio a los cromosomas.

Eso es posible porque el huso acromático se une a los cromosomas por su centro, también llamado centrómero. Y se une allí de un modo complejo (llamado cinetocoro). No es una unión cualquiera, no. Es una estructura que le permite, en las siguientes fases, a base de tirar y tirar, partir los cromosomas exactamente por la mitad y llevar cada mitad a su sitio. Pero no se continúa hasta todos y cada uno de los cinetocoros envían una señal química de “preparado” (ya te dije que era una estructura compleja, que no sólo tiene un papel de organización, sino también de información).

El resultado final de la metafase es un huso acromático anclado en dos extremos de la célula (los polos mitóticos) y los cromosomas enganchados a él más o menos por la mitad (la placa ecuatorial).

Anafase

Anafase
Regina Bailey

Si todos los cinetocoros, todos y cada uno, han dado el “OK”, el proceso sigue. Y ahora toca partir por la mitad cada cromosoma. ¿Por qué? Porque el cromosoma, en realidad, es ADN duplicado (recuerda que se fabricó en la etapa S de la interfase). Cada mitad contiene la información precisa para que la célula funcione, viva.

Así, una vez separado, hay que hacer un buen reparto de esas mitades. Lo que hay que hacer es darle a una célula hija la mitad del cromosoma 1 y a la otra la otra mitad. Igual con el cromosoma 2. Y con el 3. Y así hasta acabar. No vale el proceso si no tienes todas y cada una de las mitades de todos y cada uno de los cromosomas. No vale tener las dos mitades del cromosoma 8 y ninguna del 9.

Cada mitad hay que llevársela a un lugar determinado. A dos lugares, en realidad, que serán dos las células que nacerán del proceso. Esos lugares son los polos mitóticos. Allí se reunirá con las otras mitades de cromosoma con las que le toque pasar el resto de su vida.

Y todo este trabajo de rotura y traslado lo lleva a cabo el huso acromático.

Telofase

Telofase
Regina Bailey

Si todo ha transcurrido bien, si han llegado a los polos mitóticos todas y cada una de las mitades de todos y cada uno de los cromosomas, sin faltar ni sobrar ninguna, entonces hay que reconstruir la célula.

La telofase no es otra cosa que dar marcha atrás a los procesos de la profase. ¿El cromosoma? Es una estructura que ha de desaparecer, se tiene que desempaquetar. Porque el ADN empaquetado no puede ser leído. Y si no es leído, no se pueden fabricar proteínas. ¿Las estructuras membranosas (membrana nuclear, retículo endoplasmático, aparato de Golgi) que hubieron de ser quitadas para no estorbar? Hay que reconstruirlas. Porque son las que permiten que la fabricación de las proteínas ocurra bien y cada una llegue a su sitio una vez sintetizada.

Básicamente, la telofase es la reconstrucción de dos células donde antes había una.

Citocinesis

Citocinesis
Regina Bailey

Pero no basta con haber fabricado dos células. Hay que separarlas. ¡Hombre! Si no se separan tendría una célula que acumula cada vez más núcleos, cada vez más, conforme va experimentando mitosis (se llama sincitio a esa célula con tantos núcleos). Que por cierto, en ciertos casos es lo que sucede (p.ej., células musculares). Pero lo normal no es eso.

Lo normal es que la célula se divida en dos.Eso sí, las células animales y las vegetales lo hacen de formas diferentes.

Una célula animal confía en la actina. Una proteína contráctil que forma parte del citoesqueleto de la célula, como la tubulina. La actina forma un anillo alrededor de la zona media de la célula animal. Y ese anillo empieza a contraerse. Es fácil de imaginar. Piensa en un “0″ que se pone un cinturón y lo estrecha y estrecha, hasta convertirse en un “8″. Al final se rompe.

Una célula vegetal hace otra cosa. Una célula vegetal fabrica una cantidad importante de vesículas cargadas de celulosa y de otras sustancias que forman parte de la pared celular. Y esas vesículas se mueven hacia la zona media, donde se unen entre sí, construyendo una estructura llamada fragmoplasto. Allí se comienza a tejer la nueva pared celular que dividirá en dos lo que antes fue uno.

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Te juro, te juro, te juro, que no he podido ser más breve… ¡Sorry!

Reproducir, multiplicar, dividir

Byron me preguntaba en clase una cuestión sobre la división celular. Os la digo. A él le extrañaba que la reproducción de las células se llamara multiplicación celular y también división celular. ¿Cómo es posible que dos operaciones contrarias representen al mismo proceso?

Oye… Y lleva toda la razón del mundo en hacerse esa pregunta. Porque comprender la respuesta te ayuda a comprender la reproducción.

Resulta que la célula tiene información sobre qué hacer y cómo ser. Sobre sus piezas, sobre de qué está hecha. Y sobre su comportamiento. Y esa información la tiene antes de empezar a vivir. La tiene en el ADN. Y la recibe de su célula madre, que tiene ADN. Hay una forma de reproducción que es conservadora. Que trata de que las células hijas sean copias exactas de la célula madre e iguales entre sí. Es lógico, ¿no? ¿Y cómo se logra?

Pues fácil. Primero multiplicando y luego dividiendo. En ese orden.

Porque si quieres que un número permanezca igual, lo único que tienes que hacer es multiplicarlo y dividirlo. En este caso por dos. ¿Siete por dos y entre dos? ¡Pues siete! ¿Doce por dos y entre dos? ¡Pues doce! Multiplicando y dividiendo logro la permanencia.

La célula madre tiene su ADN. ¿Y quiere convertirse, dividirse en dos céulas hijas? Pues sí. Pero sólo tiene su ADN. Suficiente para una, pero insuficiente para dos. ¿Qué hacer? Fácil. Antes que nada tiene que muliplicar su ADN por dos. Por las dos células en las que quiere convertirse. Eso se llama duplicación del ADN. Ahora… ¿qué viene? Pues toca dividir. La célula madre va repartir su ADN duplicado entre sus dos células hijas. Eso se llama mitosis.

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Pero no hace cualquier reparto del ADN, no. No les da a sus hijas cualquier mitad de ese ADN doble. Le da mitades iguales. Porque las dos celulas tienen que ser iguales. Por eso la mitosis es un proceso tan complejo. Porque cada hija tiene que recibir lo mismo que la otra en cuanto a ADN se refiere.

Así, multiplicando por dos y dividiendo por dos, ha logrado que el ADN que tienen las células hijas sea el mismo que tenía ella, y que las células hijas sean iguales entre sí.

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Pero esto no se acaba aquí, no. Porque la célula madre no sólo reparte ADN. También reparte membrana, y citoplasma, y mitocondrias, y cloroplastos (si es vegental), etc. La célula lo tiene que repartir todo. Porque la célula madre va a desaparecer en la reproducción. Va a convertirse en dos. Eso se llama citocinesis.

Y en la citocinesis, la división se ve fácil, sí. ¿Pero y la multiplicación? Pues también. Y es que la célula madre, antes de la reproducción, engordó. Creció. Comió y creció. Hasta que alcanzó un determinado tamaño. Un tamaño demasiado grande para funcionar bien, como ya te contaba en “Los por qués de la mitosis“.

Por cierto. ¿Dónde está la célula madre al final de todo esto? No está. Se ha repartido.