Durante la división celular, los centrosomas producen fibra fusiforme, pero ¿qué los produce en las células vegetales?

Los husos mitóticos son estructuras basadas en microtúbulos que separan los cromosomas durante la mitosis. En la mayoría de los animales y las células fúngicas, los microtúbulos del huso se nuclean desde los centrosomas o los cuerpos de los polos del huso. Las células vegetales carecen de tales centros organizados de microtúbulos estructurados, y algunos de sus microtúbulos parecen nuclearse cerca de la envoltura nuclear, pero se sabe muy poco sobre la formación del huso en las plantas. Proporcionó evidencias de los científicos que, a pesar de sus diferencias, los husos mitóticos de las plantas podrían formarse a través de mecanismos moleculares similares a los que se encuentran en los animales.

Por ejemplo-

Arabidopsis TPX2 se exporta desde el núcleo en profase. Células BY-2 de tabaco marcadas con anticuerpo anti-AtTPX2 (izquierda), anticuerpo antitubulina (medio) y tinción con DAPI (derecha). En la interfase (celda izquierda), TPX2 está en el núcleo. En la profase (célula media), la etiqueta TPX2 se encuentra alrededor del núcleo. Después de que la envoltura nuclear se rompe (celda derecha), TPX2 está en la misma área que los microtúbulos del huso. Bar = 10 μm

En las células BY-2 del tabaco, los anticuerpos TPX2 rotulan el interior del núcleo desde la interfase hasta G2, una región perinuclear al comienzo de la profase y el huso más adelante en la mitosis. Usando varios constructos y organismos, los autores encontraron que At TPX2 tiene señales de localización nuclear y un dominio de unión de microtúbulos. A diferencia de otros TPX2, sin embargo, At TPX2 también tiene una señal para la exportación nuclear. Además, una película de TPX2 etiquetada con GFP en células BY-2 muestra una señal de aumento de TPX2 en el núcleo a medida que se condensa la cromatina, luego la exportación de la señal del núcleo y el etiquetado en dos focos antes de la ruptura de la envoltura nuclear. Estos datos son consistentes con At TPX2 que funciona en la formación del huso, que en las plantas comienza fuera del núcleo antes de la ruptura de la envoltura nuclear. En una prueba de función TPX2, los autores inyectaron anticuerpos contra TPX2 en células ciliadas del estambre de Tradescantia virginiana . Cuando se inyectaron durante la metafase, anafase o telofase, hubo poco o ningún efecto. Sin embargo, los anticuerpos introducidos durante la profase provocaron un aumento en la duración de la profase o una detención completa del ciclo celular. En resumen, Vos et al. han proporcionado evidencia de que en TPX2 se exporta desde el núcleo antes de la ruptura de la envoltura nuclear, lo más probable es que participe en la formación del huso mitótico. Además, los resultados sugieren que ciertos aspectos de la formación de husos probablemente se conserven en todos los reinos.

El Centrosome y el Centriole se han rastreado para algunos de los genes de la firma, por ejemplo, los Centrins. Los centrinos participan en la señalización de calcio y son necesarios para la duplicación del centríolo. Existen dos subfamilias principales de centrinas, las cuales están presentes en el eucariota de ramificación temprana Giardia intestinalis. Por lo tanto, los centrinos han estado presentes en el ancestro común de los eucariotas. Por el contrario, no tienen homólogos reconocibles en arqueas y bacterias y, por lo tanto, son parte de los “genes de firma eucariotas”. Aunque existen estudios sobre la evolución de las centrinas y centriolos, no se han publicado estudios sobre la evolución del material pericentriolar.

Es evidente que algunas partes del centrosoma son muy divergentes en las especies modelo Drosophila melanogaster y Caenorhabditis elegans. Por ejemplo, ambas especies han perdido una de las subfamilias centrin que generalmente están asociadas con la duplicación del centríolo. Los mutantes de Drosophila melanogaster que carecen de centrosomas pueden incluso desarrollar moscas adultas morfológicamente normales, que luego mueren poco después del nacimiento debido a que sus neuronas sensoriales carecen de cilios. Por lo tanto, estas moscas han desarrollado una maquinaria funcionalmente redundante, que es independiente de los centrosomas.

Las células vegetales pueden formar un huso mitótico desde la región del centrosoma de la célula fuera de la envoltura nuclear.

Las células vegetales sin centríolos también crean vesículas especiales a partir de su aparato de Golgi que ayudan en la división celular.