Fuso Mitótico

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Fuso Mitótico
Em todos os Eucariotos, o evento central da mitose - a segregação dos cromossomos- depende de uma máquina complexa e bela denominada fuso mitótico. O fuso é um arranjo bipolar dos microtúbulos, que separa as cromátides- irmãs na anáfase, segregando com isso, os dois conjuntos de cromossomos a extremidades opostas da célula, onde eles são empacotados em dois núcleos-filhos. A M-Cdk adiciona a montagem do fuso no inicio da mitose, em paralelo à reestruturação dos cromossomos recém- descrita.
A montagem e a função do fuso mitótico dependem de um grande número de proteínas motoras dependem dos microtúbulos. No fuso mitótico, essas proteínas motoras operam nas extremidades dos microtúbulos ou perto delas. Quatro tipos principais de proteínas motoras – cinesina-5, cinesina-14, cinesinas-4 e10 e dineína- são particularmente importantes à montagem e ao funcionamento do fuso. As proteínas cinesina- 5 contêm dois domínios motores que interagem com as extremidades mais (+) de microtúbulos antiparalelos na zona media do fuso. Como os dois domínios motores se movem em direção as extremidades mais (+) dos microtúbulos, eles fazem com que os dois microtúbulos antiparalelos, ao passarem um sobre o outro, deslizem em direção aos fusos mitóticos, forçando ao afastamento dos polos. As proteínas cinesina-14, por outro lado, são motores orientados para a extremidade (-) com um único domínio motor e outros domínios que podem interagir com um microtúbulo diferente. Elas podem fazer ligações cruzadas com microtúbulos interpolares antiparalelos na zona média do fuso, e tendem a tracionar os polos conjuntamente. As proteínas cinesina-4 e cinesia-10, também chamadas de cromocinesina, são motores orientados para a extremidade (+) que se associam aos braços cromossômicos e afastam o cromossomo ligado do polo (ou o polo do cromossomo). Por fim, as dineínas são motores orientados para a extremidade menos (-) que, juntamente com proteínas associadas, organizam os microtúbulos em vários locais celulares. Elas ligam as extremidades (+) de microtúbulos astrais à componentes do citoesqueleto de actina no córtex celular, por exemplo; movendo-se em direção à extremidade menos(-) dos microtúbulos, os motores de dineina puxam o fuso mitótico em direção ao córtex celular e se afastam um do outro.
O fuso mitótico deve possuir dois polos a fim de puxar cromátides-irmãs polos opostos-irmãs da célula em anáfase. Um depende da capacidade dos cromossomos mitóticos de nuclear e estabilizar microtúbulos e da capacidade das várias proteínas motoras recém-descritas de organizar microtúbulos em um arranjo bipolar com extremidade menos (-) orientada aos dois polos do fuso e extremidades mais (+) interagindo uma com a outra na zona média do fuso. O outro depende da capacidade dos centrossomos de auxiliar na formação dos polos do fuso. Uma célula animal típica entra na mitose com um par de centrossomos, cada um dos quais nucleia um arranjo radial de microtúbulos. Os dois centrossomos facilitam a montagem do fuso bipolar ao fornecer um par de polos pré- fabricados do fuso. Contudo, os centrossomos facilitam a mensagem não são essenciais à montagem de um fuso bipolar, uma vez que um fuso funcional se forma em células que normalmente não possuem centrossomos e em células cultivadas nas quais um feixe de laser destruiu o centrossomo. 
No começo da Mitose, o aumento repentino da atividade da M- Cdk inicia a montagem do fuso. Em células animais, os dois centrossomos se movem em separado ao longo do envelope nuclear, e as extremidades mais (+) dos microtúbulos interpolares do fuso em desenvolvimento. Ao mesmo tempo, a quantidade de complexos em anel de ˠ-tubulina em cada centrossomo, aumenta imensamente, aumentando a capacidade dos centrossomos de nuclear novos microtúbulos, um processo denominado maturação do centrossomo.
Múltiplas proteínas motoras conduzem a separação dos centrossomos no inicio da mitose. Na prófase, as proteínas motoras da dineína orientadas para a extremidade menos (-) nas extremidades (+) dos microtúbulos astrais propiciam a principal força. Esses motores estão ancorados no córtex celular ou no envelope nuclear, e seu movimento em direção à extremidade menos (-) do microtúbulo separa os centrossomos. Em seguida à desintegração do envelope nuclear no final da prófase, interações entre os microtúbulos centrossômicos e o córtex celular permitem que o feixe de actina- miosina no córtex separem os centrossomos ainda mais. Por fim, os motores de cinesina-5 fazem ligações cruzadas nas extremidades sobrepostas e antiparalelas de microtúbulos interpolares e afastam os polos entre si.
O equilíbrio de forças opostas geradas por diferentes tipos de proteínas motoras determina o comprimento final do fuso. Os motores de dineina e cinedina-5 geralmente promovem a separação dos cromossomos e aumentam o comprimento do fuso. As proteínas cinesina-14 fazem o contrario: elas motores orientados para a extremidade menos (-)	e interagem com um microtúbulo de um polo enquanto migram em direção a extremidade menos (-) de um microtúbulo antiparalelo do outro polo; como resultado, eles tendem a tracionar os polos conjuntamente. Não está claro como a célula regula o equilíbrio de forças opostas para gerar o comprimento apropriado do fuso. 
A M- Cdk e outras cinases mitóticas são necessárias à separação e maturação dos centrossomos. A M-Cdk e a Aurora-A fosforilam motores de cinesina-5 e estimulam-nos a conduzir a separação dos centrossomos, promovendo com isso sua maturação.
No final da anáfase, os cromossomos-filhos se agregam em dois grupos iguais em extremidades opostas da célula. Na telófase, o estágio final da mitose, os dois conjuntos de cromossomos são empacotados em um par de núcleos-filhos. O primeiro evento principal da telófase é a desmontagem do fuso mitótico, seguida pela reformação do envelope nuclear. Inicialmente, fragmentos da membrana nuclear se associam à superfície de cromossomos individuais. Esses fragmentos de membrana se fundem para envolver parcialmente grupos de cromossomos e depois coalescem para formar novamente ao envelope, a lâmina nuclear se forma novamente, e o envelope mais uma vez se torna continuo com o retículo endoplasmático. Uma vez reformado o envelope nuclear, os complexos de poros bombeiam proteínas nucleares para o interior, o núcleo se expande, e os cromossomos mitóticos condensados são reorganizados em seu estado interfásico, possibilitando a retomada da transcrição gênica. Um novo núcleo foi criado e a mitose está completa. Tudo o que resta é a célula concluir sua divisão em duas.