Mitose: É complicado se separar

RKA11E Olha isso! Legal, não é? Aposto que você queria fazer isso, ter um clone para limpar casa para você ir à aula, sair com a sua mãe para jantar no dia do aniversário dela. Bom, você não pode e existem boas razões para que você não possa. Vamos falar sobre elas no próximo episódio. Mas você sabe quem pode se clonar? Suas células. Todas elas podem, na verdade, estão circulando agora mesmo. Em todos os seres pluricelulares, a vida vem da habilidade das células de se reproduzir. Isso é o que permite aos organismos se desenvolver, crescer, curar e evitar a morte o máximo possível. Esse tipo de divisão celular se chama mitose, e é responsável por muitas funções essenciais do seu corpo. Se você se corta, seu corpo precisa fazer novas células. Mitose. Bebeu muito, prejudicou seu fígado? Você precisa substituir por essas células. Mitose. Um tumor crescendo na coluna? Infelizmente, outra vez mitose. Como passamos de um bebê de três quilos a uma criança de 30 quilos? Não é que suas células estejam ganhando massa, você está ganhando novas células, muitas vezes. Isso é mitose. Esse é um processo tão central na sua vida, que acontecerá no seu corpo durante toda sua vida, cerca de 10 quadrilhões de vezes. É isso mesmo. 10 mil biilhões de vezes. Como qualquer separação, não é fácil, pode até ser um pouco bagunçado, muito drama e surpreendentemente leva bastante tempo. Mas acredite em mim, depois que acabarmos, todos estaremos melhores. Você é feito de trilhões de células, assim como as girafas e as sequoias. E não se esqueça que dentro de cada uma existe um núcleo guardando o DNA, que contém todas as instruções de como construir você. O DNA é organizado em cromossomos. Como dissemos antes, nas células do seu corpo, as células somáticas. Você tem 46 cromossomos agrupados em 23 pares, um em cada par é da sua mãe, e outro do seu pai. Células com 46 cromossomos são chamados de diploides, porque possuem dois conjuntos cada uma, e é dela que vamos falar hoje. Você também possui células haploides, que possuem metade dos cromossomos, 23, as células sexuais. E são produzidas por outro processo chamado meiose, do qual falaremos no próximo episódio. Agora, o mais importante é lembrar que a mitose permite que uma célula de 46 cromossomos se divida em duas células geneticamente idênticas, cada uma com 46 cromossomos. Tudo em ordem para que a vida siga o seu curso. O núcleo é o centro de controle para tudo o que acontece na célula, ele possui instruções para a célula sobreviver sem precisar duplica toda célula. Basta duplicar o DNA, enrolá-lo novamente, e se há dois grupos separados de DNA, isso é tudo que você precisa para ter duas novas células. A mitose acontece em uma série de estágios chamados prófase, metáfase, anáfase e telófase. Você pode repeti-las várias vezes até que entrem na sua cabeça. E o que é mais incrível de todo esse processo, é que apesar de sabermos o que são esses estágios, não sabemos de todos os mecanismos envolvidos que os fazem acontecer, e isso é parte da ciência. Ciência não é tudo aquilo que sabemos, e sim como estamos tentando entender todas essas coisas. Considere isso se você gostaria de ser um biólogo. Existem muitas coisas que futuros biólogos ainda têm por descobrir, e essa é uma delas. Ok, vamos continuar. A maior parte da vida, as células ficam nesse período limbo chamado interfase, que significa que estão entre duas mitoses crescendo, trabalhando e fazendo tudo aquilo que é útil para nós. Durante a interfase, as cadeias de DNA estão um pouco enroladas e bagunçadas, como um algodão de poeira ou pelo de cachorro debaixo da cama. Esse DNA bagunçado se chama cromatina. Mas quando o processo da mitose começa, muitas coisas acontecem na célula para ela estar pronta para a grande divisão. Uma das mais importantes é que um conjunto de proteínas cilíndricas perto do núcleo, chamado centrossomo se duplica. Muitas coisas mudam no núcleo e isso será regulado pelos centrossomos. Outra coisa importante é que o DNA começa a se replicar também, dando a célula duas cópias de cada fita do DNA. Para entender melhor como o DNA se replica assim, veja esse episódio, depois volte aqui. Agora as células entram na primeira fase, a prófase. Na qual a bagunça da cromatina se condensa e se enrola em si mesma para formar fitas grossas de DNA envolto em proteínas. Esses, meu amigo, são seus cromossomos. No lugar de algodão, o DNA vai começar a se parecer com dread locks. E as cópias que estão sendo feitas não ficam flutuando ao redor, elas ficam presas e juntas ao original. Eles se parecem com um "x" e são chamados cromátides. Uma cópia é o braço e a perna da esquerda, e a outra cópia é o braço e a perna da direita. O que se encontra no meio se chama centrômero. Esses "x" também são chamados cromossomos. Às vezes cromossomos duplos, ou cromossomos dupla fita. E quando as cromátides se separam, são chamados de cromossomos individuais também. Enquanto os cromossomos se formam, a membrana nuclear sai do caminho, se desintegrando completamente. E os centrossomos se afastam do núcleo, indo para os cantos opostos da célula. Quando vão, deixam um rastro longo de proteínas em forma de cordas chamadas microtúbulos, indo de um centrossomo ao outro. Você deve lembrar das aulas de anatomia da célula animal, que os microtúbulos ajudam a dar uma certa estrutura à célula, e é exatamente isso que eles fazem aqui também. Agora chegamos à metáfase, que significa literalmente "período depois", é a fase mais longa da mitose, pode levar até 20 minutos. Na metáfase os cromossomos se ligam aos microtúbulos pela região central, os centrômeros. Então os cromossomos são movidos, provavelmente por moléculas chamadas de proteínas motoras. Embora a gente não saiba muito bem como essas proteínas motoras trabalham, sabemos por exemplo, que há duas delas de cada lado do centrômero, são chamadas proteínas do centrômero. Essas proteínas motoras ligadas aos microtúbulos servem basicamente para dar mais tensão à corda. Ao mesmo tempo, outra proteína chamada dineína puxa a corda pelo outro lado perto da membrana celular. Após ser puxado em ambas direções, os cromossomos se alinham bem no meio da célula, e isso nos leva o último capítulo da "biolo-grafia". Como os cromossomos se alinham assim? Sabemos que há proteínas motoras envolvidas, mas como, o que elas fazem? Bem, como eu disse antes: há muitas coisas que não entendemos sobre a mitose, o que é estranho. Porque podemos assistir a mitose acontecer em nosso microscópio, mas o alinhamento dos cromossomos é um exemplo de algo que foi apenas recentemente entendido, e foi uma revolução que levou 130 anos para acontecer. A mitose foi observada pela primeira vez por um biólogo alemão chamado Walther Flemming, em 1878. Enquanto estudava o tecido de brânquias e barbatanas de salamandras. Aí ele viu o núcleo de uma célula se dividir em dois, e se afastarem formando duas novas células. Ele batizou o processo de mitose, por causa da palavra grega para "fio", por causa da cromatina, um termo que também cunhou por ter visto no núcleo. Mas Flemming não sabia as implicações desta descoberta para a genética, que ainda era uma disciplina jovem. Através do século seguinte, gerações de cientistas começaram a montar o quebra-cabeça da mitose, determinando o papel dos microtúbulos ou identificando proteínas envolvidas. A contribuição mais recente foi feita por um estudante de pós-doutorado do MIT chamado Tomomi Kiyomitsu. Ele observou o mesmo processo que Flemming e chegou à conclusão de que como uma das proteínas motoras ajuda a colocar os cromossomos alinhados. Ele estava estudando a proteína motora dineína, que fica dentro da membrana celular. Pense dos microtúbulos como cordas de cabo de guerra, e nos cromossomos como as bandeiras do meio. O que Kiyomitsu descobriu foi que a dineína joga cabo de guerra com ela mesma. A dineína se liga a uma ponta dos microtúbulos, e puxa os túbulos e cromossomos para um lado da célula. Quando a ponta chega próxima à membrana e solta um sinal químico que dirige a dineína ao outro lado da célula. Lá, ela vai ligar outra ponta dos microtúbulos e começa a puxar outra vez até que seja enviada ao outro lado novamente. Isso garante que os cromossomos se alinharão bem no meio, e serão divididos igualmente. As conclusões dele foram publicadas em Fevereiro de 2012, poucas semanas antes dessa aula ser feita, e 134 anos depois da mitose ser observada pela primeira vez. Se quiser se juntar à lista dos cientistas que estão respondendo às questões sobre a mitose, e muitas outras coisas da nossa vida, talvez algum dia eu faço uma "biolografia" sobre você. Até agora, vimos a intérfase, onde os centrossomos e o DNA se replicam e ficam prontos para se dividir. A prófase, onde cromossomos se formam, e o centrossomos começam a se afastar. E a metáfase, onde os cromossomos se alinham no centro da célula. Agora é hora de separar os cromossomos de suas cópias. As proteínas motores começam a puxar as cordas de maneira tão forte, que os cromossomos em forma de "x" se dividem em cromossomos individuais. Quando se desconecta um do outro, são puxados para lateral da célula. Como o prefixo "ana" significa para trás, isso pode ajudar a lembrar o nome dessa fase: anáfase. Agora é uma questão apenas de usar todo esse material genético para reconstruir, já que a cópia do material genético tem toda a informação da casa. E na última fase, telófase, todas as estruturas celulares são reconstruídas. A membrana nuclear se forma outra vez, assim como o nucléolo. Os cromossomos se relaxam outra vez, formando a cromatina, e uma parede se forma entre duas novas células, o que marca o final da divisão. A divisão entre as novas células é chamada a clivagem, e tudo o que resta é fazer um corte limpo. Isso é a citocinese, um processo no qual literalmente, os dois novos núcleos se separam um do outro e a célula se divide. Agora temos duas novas células, cada uma com 46 cromossomos. Os clones são chamados de células filhas da célula original, e como gêmeos idênticos, são uma cópia genética uma da outra e também da original. Mas claro, esse não é o seu caso, mesmo que você tem um gêmeo idêntico, grita aí quem tem um irmão gêmeo! Você é como um clone do seu irmão, mas não dos seus pais. Você tem metade do DNA de suas células vindo da sua mãe, e a outra metade do seu pai. Para entender porque é assim, temos que entender como se formam os óvulos e os espermatozoides. E isso é a meiose, é algo que vamos falar no próximo vídeo do nosso curso.