Telofase

Telofase ou telocinese (do grego; τέλος (telos), "fin" + φάσις (fase), "etapa" ; "Fase final") é a etapa final tanto na meiose como na mitose, despois do proceso de anafase, dunha célula eucariota.

Durante a telofase, os efectos da profase e da prometafase invértense (cando o núcleo e a membrana nuclear se desintegran). A medida que os cromosomas chegan aos polos das células, créase unha membrana nuclear arredor de cada conxunto de cromátidas, os nucléolos reaparecen e os cromosomas comezan a descondensarse para formar a cromatina que está presente na interfase. Desfaise o fuso acromático e despolimerízanse os eixes dos microtúbulos.

A citocinese comeza antes da telofase tardía e, cando se completa, segrega os dous núcleos fillos entre un par de células fillas separadas.

A telofase baséase principalmente na desfosforilación de substratos de quinases dependentes de ciclina (Cdk).

A telofase representa aproximadamente o 2 % do tempo do ciclo celular. Unha vez completada a telofase, a mitose está completa e a célula entra no período de interfase.

 Mitose 
Durante esta fase:

 cromosomas que se descondensan sen microtúbulos cinetocoros;
 os microtúbulos polares deixan o seu alongamento;
 fórmase de novo a membrana nuclear para crear dous novos núcleos;

A última fase da telofase chámase citodierese. É a separación da célula nai en dúas células fillas. Nas células animais, un suco de división separa a célula en dúas, baixo a acción dun anel contráctil intracelular formado por microfilamentos de actina que se unen ás moléculas de miosina. A actina e a miosina son dúas das moléculas responsábeis da contracción muscular. O anel contráctil fórmase pola contracción da miosina e a actina. É esta contracción a que diminuirá o tamaño do anel e, polo tanto, fará que a célula se separe en dúas células. Os microtúbulos astrais, que xogan un papel importante na formación do plano ecuatorial, inflúen na localización do suco divisorio.

 Meiose 
Durante a meiose ocorren dous procesos de división do núcleo, a meiose I (dividida en profase I, metafase I, anafase I e telofase I) e meiose II (dividida en profase II, metafase II, anafase II e telofase II).

 A telofase I é semellante á telofase da mitose.
 Durante a telofase II :
 a membrana nuclear fórmase arredor dos cromosomas individuais;
 o suco de división separa a célula en dúas, polo que se forman dúas células haploides con n cromosomas

 Desfosforilación de substratos de Cdk 
A fosforilación das dianas da proteína M-Cdk ( quinase dependente da ciclina da mitose) ten como resultado a formación de fusos acromáticos, a condensación de cromosomas e a descomposición da membrana nuclear ao comezo da mitose. A desfosforilación destes mesmos substratos produce a desmontaxe dos fusos, a descondensación dos cromosomas e a reconstrución dos núcleos fillos durante a telofase. O establecemento dun grao de desfosforilación admisible para eventos de telofase require tanto a inactivación dos substratos de Cdk como a activación das fosfatases.

A inactivación de Cdk é principalmente o resultado da destrución da súa ciclina asociada. As ciclinas teñen como obxectivo a degradación proteolítica polo complexo promotor de anafase (APC/C), tamén coñecido como ciclosoma, unha ubiquitina-ligase. O complexo proteico APC - CDC20 (APC/C CDC20) ten como obxectivo a degradación das ciclinas mitóticas que comeza durante a anafase. A adición experimental de M-ciclina non degradable ás células induce a detención do ciclo celular nun estado post-anafase/pre-telofase, con cromosomas condensados capturados nos polos celulares, un fuso acromático intacto e sen modificación da membrana nuclear. Isto mostrouse en ovos de sapo ( Xenopus ) e moscas de vinagre ( Drosophilla melanogaster ), no lavado de cervexa (Saccharomyces cerevisiae), no lavado de fisión (Schizosaccharomyces pombe) e en varias liñas de células humanas.

O requisito para a activación da fosfatase pódese ver no xemo que se reproduce por xemación, que non ten fosfatases redundantes para rematar a mitose e que dependen da fosfatase cdc14. O bloqueo pola activación de cdc14 nestas células tradúcese do mesmo xeito que a detención fenotípica que bloquea a degradación da M-ciclina. 

Historicamente, pensouse que a anafase e a telofase son eventos que ocorren de forma pasiva despois de que se cumpre o punto de control do fuso-ensamblaxe (SAC, spindle-assembly checkpoint) que define a transición metafase-anafase. Non obstante, a existencia de fases diferenciais na actividade cdc14 entre anafase e telofase suxire que existen puntos de control mitótico adicionais descoñecidos. Cdc14 actívase pola súa liberación do núcleo (desde a súa captura dentro do nucléolo) e posterior exportación ao citoplasma. A vía de liberación de cdc14 durante a anafase temperá (que estabiliza o fuso acromático) tamén libera cdc14 do núcleo, pero restrínxeo ao núcleo. A liberación e o mantemento completos da activación de cdc14 conséguense separando o camiño da Rede de Saída Mitótica (MEN) ata un grao suficiente para desencadear a desmontaxe do fuso acromático e volver crear a membrana nuclear, despois dunha anafase tardía.

A desfosforilación mediada por Cdc14 activa os procesos de regulación posteriores exclusivos da teleghase. Por exemplo, a desfosforilación de CDH1 permite que o APC/C se una a CDH1. APC/C CDH1 marca CDC20 para a proteólise, o que resulta nun cambio celular da actividade APC/CC DC20 á actividade APC/C CDH1. A ubiquitinación das ciclinas mitóticas continúa xunto coa das dianas específicas de APC/C CDH1 como compoñente do fuso acromático do levedo (Ase1)  e cdc5, cuxa degradación é necesaria para o retorno das células na fase G1.

 Mecanismos adicionais de condución da telofase 
Un cambio no perfil das fosfoproteínas en toda a célula é só o máis amplo dos moitos mecanismos reguladores que contribúen á aparición de eventos individuais durante a telofase.

 O espazamento cromosómico mediado pola anafase da placa metafásica pode desencadear indicios espaciais para a aparición de telofase.
 Un efector e regulador importante da telofase é a cdc48 (o homólogo do levedo cdc48 é a p97 humana, tanto estrutural como funcionalmente), unha proteína que usa mecanicamente a súa actividade ATPasa para alterar a conformación das proteínas diana. Cdc48 é necesario para a desmontaxe do fuso acromático, a montaxe da membrana nuclear e a descondensación do cromosoma. Cdc48 modifica as proteínas estruturalmente implicadas nestes procesos, así como algunhas proteínas ubiquitinadas que polo tanto están dirixidas ao proteasoma.

 A desmontaxe do fuso acromático 
A rotura do fuso acromático, común á terminación da mitose en todos os eucariotas, é o evento máis utilizado para definir a transición da anafase B á telofase,   que o inicio da ensamblaxe da membrana nuclear tende a preceder ao da desmontaxe do fuso.

A desmontaxe do fuso é un proceso irreversíbel que non debe afectar á degradación final, senón á reorganización dos microtúbulos constituíntes; os microtúbulos sepáranse dos cinetocoros e centrosomas e volven aos seus estados de interfase.

A despolimerización do fuso acromático durante a telofase prodúcese desde o extremo máis afastado e, polo tanto, é a operación inversa do conxunto do fuso. O conxunto posterior da matriz de microtúbulos está, a diferenza do fuso polarizado, interpolado. Isto é especialmente evidente nas células animais que inmediatamente, despois da desmontaxe do fuso acromático, deben establecer o feixe antiparalelo de microtúbulos coñecido como fuso central para regular a citocinese. A ATPase p97 é necesaria para o establecemento de matrices de microtúbulos de interface relativamente estables e longas despois da desmontaxe do fuso acromático altamente dinámico e relativamente curto.Aínda que o conxunto do fuso acromático foi estudado e caracterizado como un proceso no que se constrúen estruturas temporais polo SAC, a base molecular da desmontaxe do fuso aínda non se comprende con detalles comparables. Considérase que a cascada de desfosforilación mitótica tardía dos substratos de M-Cdk pola rede de saída da mitose (MEN) é a responsable do desmantelamento dos fusos. Os estados de fosforilación dos factores estabilizadores e desestabilizadores dos microtúbulos, así como os nucleótidos dos microtúbulos, son os principais reguladores das súas actividades. Por exemplo, NuMA é unha proteína entrecruzada no extremo inferior e o substrato Cdk, cuxa disociación do microtúbulo, vese afectada pola súa desfosforilación durante a telofase.

Un modelo xeral para a desmontaxe do fuso nos lévedos é que os tres subprocesos funcionais superpostos de desconexión, desestabilización e despolimerización do fuso están afectados principalmente por APC/C CDH1, quinases específicas para estabilizar microtúbulos e despolimerases dos microtúbulos do extremo máis afastado, respectivamente. Sábese que estes efectores están moi ben conservados entre os eucariotas superiores e os de lévedo. APC/C CDH1 diríxese ás proteínas asociadas a microtúbulos entre enlaces cruzados (NuMA, Ase1, Cin1 e máis). Aurora B (levedo IpI1) fosforilase o fuso asociado á proteína estabilizadora EB1 (levedo Bim1), que despois se disocia dos microtúbulos, e ao desestabilizador She1, que logo se asocia cos microtúbulos. A kinesina 8 (levedo Kip3), unha despolimerase dependente do ATP, acelera a despolimerización dos microtúbulos no extremo máis afastado. Demostrouse que a interrupción simultánea destes mecanismos, pero non dalgúns, provoca unha dramática hiperestabilidade do fuso durante a telofase, o que suxire unha superposición funcional a pesar da diversidade de mecanismos.

 Reconstrución da membrana nuclear 
Os principais compoñentes da membrana nuclear son unha dobre membrana, formada por complexos de poros nucleares, e unha lámina nuclear interna dentro da membrana nuclear interna. Estes compoñentes se desintegran durante a profase e a prometafase, e reconstrúense durante a telofase, cando a membrana nuclear se volve a formar na superficie das cromátidas irmás separadas.  A membrana nuclear é fragmentada e absorbida parcialmente polo retículo endoplasmático durante a prometafase, e a agregación da membrana nuclear interna (con vesículas do retículo endoplasmático que conteñen proteínas) á cromatina ocorre durante a telofase nunha reversión deste proceso. As vesículas formadoras de membrana agréganse directamente na superficie da cromatina, onde se fusionan lateralmente nunha membrana continua.

O Ran-GTP é necesario para a ensamblaxe precoz da membrana nuclear na superficie dos cromosomas; libera compoñentes da membrana capturados pola importina-β durante a mitose temperá. Ran-GTP sitúase preto dos cromosomas a través da mitose, pero non desencadea a disociación das proteínas da membrana nuclear da importina-β ata que as dianas M-Cdk son desfosforiladas na telofase. Estes compoñentes da membrana inclúen varios compoñentes do poro nuclear, o máis estudado dos cales é a proteína de armazón do poro nuclear ELYS, que pode recoñecer rexións de ADN ricas en pares de bases A : T ( in vitro ) e, polo tanto, pode unirse directamente ao ADN. Porén, os experimentos con extractos de ovos de Xenopus concluíron que ELYS non se asocia co ADN espido e só se une directamente aos dímeros de histonas e nucleosomas. Despois de unirse á cromatina, ELYS recruta outros compoñentes do armazón do poro nuclear e das proteínas dos poros transmembrana. O complexo de poros nucleares ensambla e intégrase na membrana nuclear dun xeito organizado, engadindo Nup107-160, POM121 e FG Nups consecutivamente.

Debátese se o mecanismo da reconstrución da membrana nuclear implica a montaxe inicial dos poros nucleares e o posterior recrutamento de vesículas de membrana ao redor dos poros, ou se a membrana nuclear está formada principalmente a partir de cisternas do retículo endoplasmático estendido do conxunto de poros nucleares:

 Nas células onde a membrana nuclear se fragmenta en vesículas non-ER durante a mitose, unha vía dependente de Ran-GTP pode dirixir estas poboacións de vesículas discretas á cromatina, onde se fusionan para reconstruír a membrana nuclear.
 Nas células onde a membrana nuclear é absorbida dentro do retículo endoplasmático durante a mitose, a reconstrución implica a expansión lateral arredor da cromatina coa estabilización da membrana en expansión na superficie da cromatina. Estudos que afirman que este mecanismo é un requisito previo para a formación de poros nucleares descubriron que os complexos Nup107-160 asociados á cromatina núa están presentes en unidades simples no canto de estar ensamblados antes da formación dos poros.

A membrana é suavizada e expandida encerrando todo o conxunto de cromátidas no seu interior. Isto probabelmente débese á importación de follas dos poros nucleares, que poden conservarse dentro dunha membrana continua. As membranas nucleares dos extractos de ovos de Xenopus non amoleceron cando se inhibiu a importación da película nuclear, deixándoa engurrada e unida firmemente aos cromosomas condensados. Non obstante, no caso da expansión lateral do retículo endoplásmico, a importación nuclear comeza antes de que se complete a reensamblaxe da membrana nuclear, o que dá lugar a un gradiente temporal de proteínas intranucleares entre os aspectos distal e medial do núcleo, que se forma.

As subunidades das láminas desmontadas en profase actívanse e captúranse durante a mitose. O ensamblaxe das follas é desencadeada pola desfosforilación da folla (e, ademais, pola esterificación metílica dos residuos de COOH da folla B ). O laminado B pode orientarse á cromatina ata a metade da anafase . Durante a telofase, cando se restablece a importación nuclear, a folla A entra no núcleo reconstruído, pero continúa montando lentamente na lámina periférica durante varias horas ao longo da fase G 1.

Os extractos de ovos de Xenopus e as liñas celulares de cancro humano foron os principais modelos utilizados para o estudo da reconstrución da membrana nuclear.

Os lévedos non teñen láminas; a súa membrana nuclear permanece intacta durante toda a mitose e a división nuclear ocorre durante a citocinese.

 Descondensación cromosómica 
A descondensación do cromosoma (tamén coñecida como relaxación ou descompactación ) para converterse en cromatina expandida é necesaria para que a célula retome os procesos de interfase, e ocorre en paralelo ao ensamblaxe da membrana nuclear durante a telofase en moitos eucariotas . A desfosforilación de Cdk mediada pola rede de saída da mitose (MEN) é necesaria para a descondensación cromosómica.

Nos vertebrados, a descondensación cromosómica só comeza despois de que se restableza a importación nuclear. Se se impide o transporte das láminas a través dos poros nucleares, os cromosomas permanecen condensados despois da citocinese e as células non logran volver a entrar na seguinte fase S (fase de síntese). Nos mamíferos, a liberación de ADN para a fase S (a asociación da cromatina cos múltiples factores proteicos necesarios para a súa replicación) tamén se produce coincidindo coa maduración da membrana nuclear durante a telofase. Isto pode atribuír e proporcionar probas da restitución da maquinaria de importación nuclear a partir de localizacións interfaciais de proteínas nucleares e citoplásmicas durante a telofase.

 Notas 

 Véxase tamén 

 Bibliografía 

 Alberts, B; Johnson, A; Lewis, J; Morgan, D; et al.. Molecular Biology of the Cell (en inglés). Nova York, NY: Garland Science, Taylor and Francis Group, 2015. ISBN 978-0-8153-4432-2 .
 Inzé, Dirk. Cell Cycle Control and Plant Development (en inglés). Oxford, UK: Blackwell Publishing Ltd., 2007. ISBN 978-1-4051-5043-9.
 Monje-Casas, Fernando; Queralt, Ethel. The Mitotic Exit Network (en inglés). Nova York, NY: Humana Press, 2017. ISBN 9781493965007.
 Morgan, David. The Cell Cycle. Londres, UK: New Science Press Ltd., 2007, p. 154–155. ISBN 0-9539181-2-2.
 Pollard, TD; Earnshaw, WC; Lippincott-Schwartz, J; Johnson, GT. Cell Biology (en inglés). Filadelfia, PA: Elsevier, 2017. ISBN 978-0-323-34126-4.
 Reece, Jane; Urry, Lisa; Cain, Michael; Wasserman, Steven; et al.. Campbell Biology (en inglés). Pearson, 2011. ISBN 978-0-321-77565-8.
 Yael, Avisar; Choi, Jung; DeSaix, Jean; Jurukovski, Vladimir; et al.. Biology (en inglés). Texas, EEUU: OpenStax College, 2013. ISBN 978-1-938168-09-3.

Categoría:Wikipedia:Páxinas con traducións non revisadas