El ADN vital para la vida de una célula está empaquetado en cromosomas, y existe una variedad de puntos de control, mecanismos de reparación y otras salvaguardas celulares para mantener la integridad de los cromosomas durante el crecimiento y la división celular. Sin embargo, esas salvaguardas pueden fallar,y una célula puede encontrarse tratando de dividirse en dos células hijas con un fragmento cromosómico suelto que se aleja de un cromosoma roto.
William Sullivan llama a esto el "peor de los casos" para la célula. Las posibles consecuencias incluyen la muerte celular o el crecimiento descontrolado de una célula cancerosa. Pero Sullivan, profesor de biología molecular, celular y del desarrollo en la Universidad de California en Santa Cruz, tienedescubrió que la célula todavía tiene un truco más bajo la manga para rescatar el cromosoma roto.
Los últimos hallazgos del laboratorio de Sullivan, publicado en la edición del 5 de junio de Revista de biología celular , revelar nuevos aspectos de un mecanismo notable que lleva a los cromosomas rotos a través del proceso de división celular para que puedan repararse y funcionar normalmente en las células hijas. Sullivan ha estado estudiando este proceso en la mosca de la fruta Drosophila melanogaster. Su laboratorio tienecreó una cepa de moscas en la que los cromosomas rotos son comunes debido a la expresión de una enzima que corta el ADN.
"Tenemos moscas en las que el 80 por ciento de las células tienen roturas de doble cadena en el ADN, y las moscas están bien", dijo. "La célula tiene este mecanismo increíble, como un pase Hail Mary con el tiempo que se acaba."
El mecanismo implica la creación de una correa de ADN que actúa como una línea de vida para mantener el fragmento roto conectado al cromosoma. Nuevas y potentes técnicas de microscopía permiten a los investigadores observar todo el proceso en las células vivas, con etiquetas fluorescentes brillantes que resaltan los cromosomas y otroscomponentes celulares.
Cuando una célula se divide, duplica sus cromosomas para formar un conjunto para cada una de las células hijas. La membrana que rodea el núcleo, que mantiene a los cromosomas separados del resto de la célula, se descompone. Los dos conjuntos de cromosomas se alineanhacia arriba y segregarse a lados opuestos de la célula, separados por una estructura de microtúbulos llamada huso. Se forma una nueva envoltura nuclear alrededor de cada conjunto de cromosomas, y nuevas membranas celulares separan las dos células hijas.
La investigación de Sullivan ha demostrado que los fragmentos de cromosomas no se segregan con el resto de los cromosomas, sino que son atraídos más tarde justo antes de que la membrana nuclear recién formada se cierre ". La atadura de ADN parece evitar que la envoltura nuclear se cierre, y luego elfragmento de cromosoma simplemente se desliza directamente en el último momento ", dijo Sullivan.
Sin embargo, si este mecanismo falla, y el fragmento de cromosoma queda fuera del núcleo, las consecuencias son nefastas. El fragmento forma un "micronúcleo" con su propia membrana y se vuelve propenso a reorganizaciones extensas de su material genético, que luego puede serreincorporados en cromosomas durante la siguiente división celular. Micronúcleos y reordenamientos genéticos se ven comúnmente en las células cancerosas.
"Queremos entender el mecanismo que evita que eso suceda", dijo Sullivan. "Actualmente estamos identificando los genes responsables de generar la atadura de ADN, que podrían ser objetivos nuevos y prometedores para la próxima generación de terapias contra el cáncer".
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Materiales proporcionados por Universidad de California - Santa Cruz . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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