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Anillo de actomiosina

Fig.1. Ciclo celular que muestra la formación del anillo de actomiosina durante la telofase o etapa de citocinesis temprana.

En biología molecular , un anillo de actomiosina o anillo contráctil , es una estructura prominente durante la citocinesis . [1] Se forma perpendicular al eje del aparato del huso [2] hacia el final de la telofase , en la que las cromátidas hermanas están separadas de manera idéntica en los lados opuestos del huso formando núcleos (Figura 1). El anillo de actomiosina sigue una secuencia ordenada de eventos: identificación del sitio de división activa, formación del anillo, constricción del anillo y desmontaje del anillo. [1] Está compuesto de haces de actina y miosina II , de ahí el término actomiosina. El anillo de actomiosina opera en movimiento contráctil, [3] aunque el mecanismo sobre cómo o qué desencadena la constricción todavía es un tema en evolución. [4] Otras proteínas del citoesqueleto también están involucradas en el mantenimiento de la estabilidad del anillo [5] e impulsando su constricción. [6] Además de la citocinesis, en la que el anillo se contrae a medida que las células se dividen (Figura 2), también se ha descubierto que la constricción del anillo de actomiosina se activa durante el cierre de la herida . [7] Durante este proceso, los filamentos de actina se degradan, lo que preserva el grosor del anillo. Una vez completada la citocinesis, una de las dos células hijas hereda un remanente conocido como anillo del cuerpo medio. [8]

La activación de la quinasa del ciclo celular (p. ej., las Rho-quinasas ) durante la telofase inicia la constricción del anillo de actomiosina mediante la creación de un surco que migra en un movimiento hacia adentro. Se ha descubierto que las Rho-quinasas como ROCK1 regulan la contracción de actomiosina a través de la fosforilación de la cadena ligera de miosina (MLC). [9] Este mecanismo promueve los contactos y la integridad entre células, lo que conduce a la formación de adherencias .

Variación entre reinos

Fig. 2. El anillo de actomiosina induce la formación del surco de escisión (cuarto desde arriba) para ayudar a la escisión celular.

En los animales, el anillo se forma a lo largo del surco de división en el interior de la membrana plasmática y luego se divide por abscisión. [10] [11] En los hongos, se forma en el cuello de la yema madre antes de la mitosis. La septina está muy involucrada en la formación del AMR fúngico. [12] En la mayoría de las bacterias y muchas arqueas, una estructura homóloga llamada anillo Z se forma a partir de FtsZ , un homólogo de la tubulina . [13] Los cloroplastos forman una estructura análoga a partir de FtsZ. Estas estructuras no están hechas de actomiosina, pero cumplen una función similar en la constricción y permitiendo la citocinesis. En las células vegetales, no hay anillo de actomiosina. En cambio, una placa celular crece centrífugamente hacia afuera desde el centro del plano de división hasta que se fusiona con la pared celular existente . [14]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Cheffings, TH; Burroughs, NJ; Balasubramanian, MK (2016). "Formación de anillos de actomiosina y generación de tensión en la citocinesis eucariota". Current Biology . 26 (15): R719–R737. doi : 10.1016/j.cub.2016.06.071 . PMID  27505246. S2CID  3908927.
  2. ^ Mana-Capelli, Sebastian; McCollum, Dannel (2013). "Anillo de actomiosina". Enciclopedia de biología de sistemas . p. 8. doi :10.1007/978-1-4419-9863-7_779. ISBN 978-1-4419-9862-0.
  3. ^ Munjal, A.; Lecuit, T. (2014). "Redes de actomiosina y morfogénesis tisular". Desarrollo . 141 (9): 1789–1793. doi : 10.1242/dev.091645 . PMID  24757001. S2CID  5257808.
  4. ^ Mendes Pinto, I.; Rubinstein, B.; Li, R. (2013). "Fuerza para dividir: requisitos estructurales y mecánicos para la contracción del anillo de actomiosina". Revista biofísica . 105 (3): 547–554. doi :10.1016/j.bpj.2013.06.033. PMC 3736747 . PMID  23931302. 
  5. ^ Martin, AC (2016). "Cierre del anillo embrionario: los anillos de actomiosina realizan el proceso en dos pasos". The Journal of Cell Biology . 215 (3): 301–303. doi :10.1083/jcb.201610061. PMC 5100299 . PMID  27799371. 
  6. ^ Kucera, Ondrej; Siahaan, Valerie; Janda, Daniel; Dijkstra, Sietske H; Pilatova, Eliska; Zatecka, Eva; Diez, Stefan; Braun, Marcus; Lansky, Zdenek (2021). "La anilina impulsa la constricción independiente de la miosina de los anillos de actina". Nature Communications . 12 (1): 4595. doi :10.1038/s41467-021-24474-1. PMC 8319318 . PMID  34321459. 
  7. ^ Schwayer, C.; Sikora, M.; Slováková, J.; Kardos, R.; Heisenberg, CP (2016). "Anillos de poder de actina". Célula del desarrollo . 37 (6): 493–506. doi : 10.1016/j.devcel.2016.05.024 . PMID  27326928.
  8. ^ Pelletier, L.; Yamashita, YM (2012). "Asimetría del centrosoma y herencia durante el desarrollo animal". Current Opinion in Cell Biology . 24 (4): 541–546. doi :10.1016/j.ceb.2012.05.005. PMC 3425708 . PMID  22683192. 
  9. ^ Shi, J.; Surma, M.; Zhang, L.; Wei, L. (2013). "Disección de los roles de las isoformas de ROCK en el desprendimiento celular inducido por estrés". Ciclo celular . 12 (10): 1492–1900. doi :10.4161/cc.24699. PMC 3680529 . PMID  23598717. 
  10. ^ Chen, CT; Hehnly, H.; Doxsey, SJ (2012). "Orquestación del transporte de vesículas, ESCRT y vigilancia de quinasas durante la abscisión". Nature Reviews. Molecular Cell Biology . 13 (8): 483–488. doi :10.1038/nrm3395. PMC 4215936 . PMID  22781903. 
  11. ^ Fededa, JP; Gerlich, DW (2012). "Control molecular de la citocinesis de células animales". Nature Cell Biology . 14 (5): 440–447. doi :10.1038/ncb2482. hdl : 11336/20338 . PMID  22552143. S2CID  3355851.
  12. ^ Meitinger, F.; Palani, S. (2016). "Citocinesis impulsada por anillo de actomiosina en levadura en ciernes". Seminarios en biología celular y del desarrollo . 53 : 19–27. doi :10.1016/j.semcdb.2016.01.043. PMC 4884668. PMID 26845196  . 
  13. ^ Alberts, B., A. Johnson, J. Lewis, D. Morgan, M. Raff, K. Roberts y P. Walter, editores. (2015). Biología molecular de la célula, sexta edición. Garland Science: Nueva York. 1464 pp.
  14. ^ Bi, E.; Maddox, P.; Lew, DJ; Salmon, ED; McMillan, JN; Yeh, E.; Pringle, JR (1998). "Participación de un anillo contráctil de actomiosina en la citocinesis de Saccharomyces cerevisiae". The Journal of Cell Biology . 142 (5): 1301–1312. doi :10.1083/jcb.142.5.1301. PMC 2149343 . PMID  9732290.