Ejercicio resuelto de Mitosis · Biología · 2021

La colchicina (un fármaco extraído de plantas del género Colchicum sp.), se utiliza como anticancerígeno y, en estudios genéticos, para elaborar cariotipos. Su mecanismo de acción es sencillo: se une a la tubulina e impide su polimerización, de este modo se evita la formación del huso acromático y se detiene el proceso de mitosis. [1,5 puntos]

a) ¿Qué es la tubulina? Describa la estructura de un microtúbulo.

b) ¿Qué es el huso acromático o mitótico? ¿En qué momento de la mitosis se forma el huso?

c) ¿Qué es un cariotipo? ¿Qué tipo de mutaciones se pueden detectar con el cariotipo?

$\textbf{a) ¿Qué es la tubulina? Describa la estructura de un microtúbulo.}$

La tubulina es una proteína globular que constituye la unidad estructural de los microtúbulos. Se presenta en dos variantes, $\alpha$ y $\beta$, que se asocian formando dímeros.

Un microtúbulo es un cilindro hueco de unos 25 nm de diámetro externo y 14 nm de luz. Los dímeros de tubulina se colocan uno tras otro formando protofilamentos, y trece protofilamentos paralelos, ligeramente girados en hélice, delimitan la pared del tubo. Es una estructura polar, con un extremo de crecimiento rápido y otro lento, y muy dinámica: polimeriza y despolimeriza continuamente, lo que le permite reorganizarse en pocos minutos. Precisamente por eso la colchicina, que impide la polimerización, detiene la mitosis.

$\textbf{b) ¿Qué es el huso acromático o mitótico? ¿En qué momento de la mitosis se forma el huso?}$

El huso acromático es la estructura bipolar de microtúbulos que se organiza entre los dos polos de la célula durante la división y que se encarga de capturar los cromosomas y repartirlos. Se distinguen en él microtúbulos cinetocóricos, que se anclan a los cinetocoros de los cromosomas, y microtúbulos polares, que se solapan en la zona central y separan los polos.

Se forma durante la profase, a medida que los centrosomas duplicados migran a polos opuestos y la envoltura nuclear se desorganiza; en la metafase está ya completo, con todos los cromosomas alineados en su ecuador.

$\textbf{c) ¿Qué es un cariotipo? ¿Qué tipo de mutaciones se pueden detectar con el cariotipo?}$

El cariotipo es el conjunto de los cromosomas de una célula somática ordenados por parejas de homólogos y clasificados por tamaño, posición del centrómero y patrón de bandas; es característico de cada especie y su representación gráfica se llama cariograma.

Con él se detectan las mutaciones que alteran el número o la estructura de los cromosomas, es decir, las mutaciones genómicas (trisomías como la del síndrome de Down, monosomías como la del síndrome de Turner, poliploidías) y las mutaciones cromosómicas de tamaño suficiente (deleciones, duplicaciones, inversiones y translocaciones). No permite detectar las mutaciones génicas o puntuales, que afectan a unas pocas bases y son invisibles al microscopio.