Una colaboración de investigación con sede en la Universidad de Kumamoto Japón ha aclarado cómo el emparejamiento de cromosomas homólogos, un proceso necesario para la formación de espermatozoides y óvulos en el que los cromosomas derivados de la madre y el padre coinciden e intercambian información genética durante la meiosis, atrae factores que juegan un papel importantefunción de seguimiento. Dado que los detalles sobre el mecanismo de intercambio de información genética durante la meiosis aún no se han aclarado, esta investigación puede conducir a futuros avances en la medicina reproductiva, como la identificación de las causas de la infertilidad.
La meiosis es un tipo especial de división celular que tiene lugar en los ovarios y los testículos para producir óvulos y espermatozoides. Aquí, los cromosomas maternos y paternos del mismo tipo se alinean en un proceso llamado "emparejamiento de cromosomas homólogos". Esta recombinación meiótica da como resultadoen el intercambio parcial de información genética. El emparejamiento de cromosomas homólogos es un proceso esencial para hacer coincidir el ADN paterno y materno y facilitar el intercambio de secuencias de ADN entre ellos, pero si no funciona, la recombinación meiótica no ocurre normalmente y los óvulos y los espermatozoidesno se puede formar.
Se sabe que el emparejamiento de cromosomas homólogos tiene un mecanismo para monitorear si se está produciendo una coincidencia precisa. Sin embargo, los detalles sobre cómo se induce el mecanismo en los cromosomas aún no están claros. Su disfunción es un problema importante pero poco entendido con implicaciones directas para la medicina reproductiva.Investigadores del Instituto de Embriología y Genética Molecular IMEG de la Universidad de Kumamoto, en colaboración con el Instituto de Biociencias Cuantitativas de la Universidad de Tokio, han demostrado que un complejo proteico llamado cohesina requiere un factor guardián durante el emparejamiento de cromosomas homólogos, y que también juegaun papel importante como columna vertebral de la estructura axial que une los cromosomas.
En estudios anteriores, se demostró que una proteína llamada HORMAD1 emergía a lo largo de la parte superior del cromosoma durante la meiosis para monitorear el emparejamiento exitoso de cromosomas homólogos Shin et al., 2010, Daniel et al., 2011. El análisis de espectrometría de masas revelóque HORMAD1 se une a dos proteínas, SYCP2 y cohesina, las cuales son componentes principales de los cromosomas meióticos. Además, HORMAD1 apareció normalmente en los cromosomas uniéndose a la cohesina incluso después de que el gen SYCP2 fuera anulado mediante la edición del genoma, pero no funcionó normalmentecuando se eliminó la cohesina. Por lo tanto, quedó claro que la cohesina actúa como un marcador para llamar a HORMAD1 al cromosoma antes del emparejamiento de cromosomas homólogos.
Durante la meiosis, los cromosomas se mantienen unidos por estructuras de "ejes" especiales que desempeñan un papel fundamental en la correspondencia normal de los cromosomas maternos y paternos y en el intercambio de información genética. Es importante destacar que la molécula de cohesina actúa como la columna vertebral de estas estructuras de ejes.
"Estos resultados se validaron en ratones, pero la cohesina y las proteínas HORMAD1 también funcionan en células germinales humanas", dijo el profesor asociado Keiichiro Ishiguro, quien dirigió el proyecto de investigación. "Si este mecanismo falla, la recombinación meiótica no funcionará correctamente. Estoconduce a una disminución significativa en la formación de espermatozoides y óvulos que resulta en infertilidad. Hay muchos casos de infertilidad humana en los que se desconoce la causa, pero esperamos que este descubrimiento ayude a aclarar la patogénesis de muchas de las personas afectadas ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Kumamoto . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
Referencia de la revista :
cite esta página :