Los biólogos celulares dirigidos por Thomas Maresca en la Universidad de Massachusetts Amherst, con colaboradores en otros lugares, informan un avance en la comprensión del funcionamiento de un mecanismo de corrección de errores que ayuda a las células a detectar y corregir errores en la división celular lo suficientemente temprano como para evitar la segregación errónea de los cromosomas yaneuploidía, es decir, tener demasiados o muy pocos cromosomas.
Se cree que la aneuploidía promueve la tumorigénesis y la evolución tumoral en las células somáticas o no sexuales, y causa trastornos genéticos como el síndrome de Down cuando ocurre en las células sexuales.
Maresca dice que el documento de su grupo en la edición actual de Biología actual , con un artículo complementario en el mismo número de Michael Lampson y colegas de la Universidad de Pensilvania, son los primeros en aclarar el papel de una enzima llamada Aurora A quinasa AAK en el proceso de corrección de errores y descubrir la importancia crucialde la posición cromosómica en el huso y cómo afecta el éxito de la división.
"Es satisfactorio que finalmente conozcamos los detalles de este proceso de corrección de errores orientado a los polos", dice Maresca. "Es un avance significativo comprender que su ubicación como cromosoma en el huso hace una diferencia en la interacción de su cinetocoro"con microtúbulos "
Como él explica, cuando una célula se prepara para dividirse, se mueve a través de varios pasos para asegurar que cada cromosoma replicado se segrega con precisión y una copia de cada cromosoma se mueve hacia polos opuestos para formar parte de células hijas separadas. Estructuras como el huso mitótico, con sus microtúbulos altamente dinámicos, y los cinetocoros se forman durante la división celular para respaldar esto.
El cinetocoro a base de proteínas es una estructura grande y compleja a base de proteínas que interactúa con los microtúbulos que crecen y se encogen al sumar o restar subunidades en sus extremos. El huso se posiciona como un árbitro de brazos largos listo para separar dos luchadores. Cada unoel cromosoma replicado se alinea en una configuración llamada bi-orientación mientras el huso se prepara para mover copias a diferentes esquinas o polos antes de que la célula se separe en dos células hijas.
"Como puedes imaginar", dice Maresca, "no es perfecto. Hay ocasiones en que los cinetocoros interactúan con los microtúbulos apuntados hacia el mismo polo en lugar de polos opuestos. Si se quedaran en esa posición, terminarías con aneuploidía, elnúmero incorrecto de cromosomas. Las células cancerosas son altamente aneuploides. Si ocurre una aneuploidía en las células sexuales, en la mayoría de los casos causa un aborto espontáneo porque las células no pueden sobrevivir. O puede conducir a trastornos del desarrollo ".
Cuando las células cometen un error, el proceso de corrección de errores desconecta los microtúbulos del cinetocoro y comienza de nuevo. El regulador mejor estudiado de este proceso, Aurora B quinasa B ABK, era conocido por fosforilar o modificar químicamente sustratos, en esteen el caso de otras proteínas, obligando a las proteínas del cinetocoro que unen los microtúbulos a soltarlas.
Maresca, Lampson y sus colegas estudiaron al pariente cercano de ABK, AAK, que se encuentra en altas concentraciones en los polos del huso, pero su papel no se entendió. Los investigadores descubrieron que la actividad de AAK contribuyó a las interacciones desestabilizadoras locales entre el cinetocoro y los microtúbulos del huso.
"Esta es la primera vez que alguien aclara el papel de AAK en este proceso", dice Maresca. "Descubrimos que a medida que los malos apegos se mueven hacia el polo, se encuentran con altos niveles de esta actividad de quinasa. Mirando los detalles de la fosforilación, que es una reacción química, encontramos evidencia de un gradiente de fosforilación AAK alrededor de los polos del huso y esta actividad fosforila localmente las proteínas del cinetocoro de una manera que se sabe que reduce la afinidad del cinetocoro por los microtúbulos ".
Él y sus colegas hicieron este trabajo en las células de Drosophila, pero colaboraron con el laboratorio de Daniela Cimini en Virginia Tech, donde encontró los mismos procesos conservados en las células de mamíferos. "Vieron cosas muy similares a las que vimos en las células de la mosca de la fruta".señala. Otra colaboradora, Julie Welburn, en el Wellcome Trust Center for Cell Biology en Edimburgo proporcionó evidencia del mismo proceso en el trabajo en células de cultivo de tejidos humanos.
Maresca dice: "Es realmente satisfactorio pasar de un fenómeno inexplicado observado inicialmente hace más de 10 años, a identificar ahora la quinasa, el objetivo molecular de esa quinasa y luego demostrar que se conserva de Drosophila a humano. Para mí esto esrealmente genial porque es raro lograr todo eso en un conjunto de estudios "
En un comentario en la revista, los observadores señalan que el trabajo de Maresca y sus colegas "revela que Aurora A y Aurora B comparten un sustrato común para la corrección de uniones inadecuadas de microtúbulos". Además, el trabajo "identifica convincentemente la presencia de unMecanismo de corrección de errores mediado por Aurora A basado en la desestabilización de los accesorios de microtúbulos cerca de los polos del huso ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Massachusetts en Amherst . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cita esta página :