Di Kevin Beck, aggiornato il 30 agosto 2022

Quando una cellula eucariotica completa il suo ciclo vitale, si divide in due cellule figlie, ciascuna delle quali eredita una copia completa del DNA del genitore. Questa divisione finale, chiamata citocinesi , segue la mitosi, il processo in più fasi che divide il nucleo in due.

Il ciclo cellulare eucariotico

Gli eucarioti (piante, animali, funghi) possiedono nuclei e organelli, il che rende la loro divisione più complessa di quella dei procarioti, che si riproducono mediante fissione binaria. Una cellula eucariotica entra nella fase G1 (primo gap) dell'interfase, dove cresce. La replicazione del DNA avviene nella fase S (sintesi), seguita da una seconda gap (G2) dove la cellula verifica la propria replicazione. Infine, la fase M (mitosi) culmina nella divisione sia nucleare che citoplasmatica. L'interfase occupa la maggior parte del ciclo, mentre la fase M è breve ma critica.

Le fasi della mitosi

La mitosi è tradizionalmente divisa in cinque fasi, offrendo una visione completa della divisione nucleare:

• Profase: I cromosomi si condensano e diventano visibili. I centrioli si duplicano e migrano verso i poli opposti, dando inizio al fuso mitotico.
• Prometafase: L'involucro nucleare si dissolve e i microtubuli del fuso si attaccano ai cinetocori, guidando i cromosomi verso l'equatore.
• Metafase: I cromosomi si allineano precisamente lungo la piastra metafase, garantendo un'equa distribuzione dei cromatidi fratelli.
• Anafase: I cromatidi fratelli si separano, tirati ai poli opposti accorciando le fibre del fuso. Appare il solco di clivaggio, che segnala l'inizio della citocinesi.
• Telofase: I cromatidi si decondensano, attorno a ciascun insieme si formano nuovi involucri nucleari e la cellula si prepara per la divisione citoplasmatica.

Panoramica sulla citocinesi

Sebbene spesso presentata come un evento distinto dopo la mitosi, la citocinesi in realtà si sovrappone temporalmente agli stadi mitotici tardivi. Il solco di scissione che avvia la divisione appare durante l'anafase, assicurando che i cromatidi siano già segregati prima che la membrana plasmatica si pizzichi verso l'interno. Questa sovrapposizione salvaguarda l'integrità genomica prevenendo la distribuzione asimmetrica dei cromosomi.

L'anello contrattile

Centrale nella citocinesi delle cellule animali è l'anello contrattile , un'impalcatura dinamica di filamenti di actina e motori di miosina situata appena sotto la membrana plasmatica. Quando l'anello si contrae, la membrana si incastra per formare il solco di clivaggio. Il nuovo materiale della membrana viene fornito dalle vescicole, sigillando le cellule figlie emergenti. Le cellule vegetali, con pareti cellulari rigide, si affidano a un meccanismo diverso che non prevede un solco visibile.

Divisione asimmetrica

Le cellule possono dividersi in modo asimmetrico, distribuendo il contenuto citoplasmatico in modo non uniforme pur mantenendo un'eguale segregazione cromosomica. Questa strategia consente alle cellule figlie di acquisire destini o funzioni distinti:un processo essenziale nello sviluppo, nella differenziazione delle cellule staminali e nella formazione di tessuti specializzati.