Durante mucho tiempo se pensó que durante la primera división celular de un embrión, un huso es responsable de segregar los cromosomas del embrión en dos células. Los científicos de EMBL ahora muestran que en realidad hay dos husos, uno para cada conjunto de cromosomas parentales, lo que significa que la genéticala información de cada padre se mantiene separada durante la primera división. ciencia publica los resultados, destinados a cambiar los libros de texto de biología, el 12 de julio de 2018.
Esta formación de doble huso podría explicar la alta tasa de error en las primeras etapas de desarrollo de los mamíferos, que abarca las primeras divisiones celulares. "El objetivo de este proyecto era descubrir por qué ocurren tantos errores en esas primeras divisiones", dice JanEllenberg, el líder del grupo en EMBL que dirigió el proyecto. "Ya sabíamos sobre la formación de doble huso en organismos más simples como los insectos, pero nunca pensamos que este sería el caso en mamíferos como los ratones. Este hallazgo fue una gran sorpresa, demostrando quesiempre debe estar preparado para lo inesperado "
Resolviendo un misterio de 20 años
Los científicos siempre han visto cromosomas parentales que ocupan dos partes en forma de media luna en el núcleo de embriones de dos células, pero no estaba claro cómo podría explicarse esto. "Primero, estábamos viendo el movimiento de los cromosomas parentales solamente, y no pudimos entender la causa de la separación ", dice Judith Reichmann, científica del grupo Ellenberg de EMBL y primera autora del artículo." Solo cuando nos enfocamos en los microtúbulos, las estructuras dinámicas de las que están hechos los husillos,- ¿podríamos ver los husos dobles por primera vez? Esto nos permitió dar una explicación de este misterio de 20 años ".
¿Qué es la mitosis?
La mitosis es el proceso de división celular, cuando una célula se divide en dos células hijas. Ocurre a lo largo de la vida útil de los organismos multicelulares, pero es particularmente importante cuando el organismo crece y se desarrolla. El paso clave de la mitosis es pasar un número idénticocopia del genoma a la siguiente generación celular. Para que esto suceda, el ADN se duplica y se organiza en estructuras densas en forma de hilo conocidas como cromosomas. Los cromosomas se unen a fibras proteicas largas, organizadas en un huso, que tira delcromosomas separados y desencadena la formación de dos nuevas células.
¿Qué es el huso?
El huso está hecho de ensamblajes de proteínas delgadas, en forma de tubo, conocidos como microtúbulos. Durante la mitosis de las células animales, grupos de tales tubos crecen dinámicamente y se autoorganizan en un huso bipolar que rodea los cromosomas. Las fibras de los microtúbulos crecen hacialos cromosomas y se conectan con ellos, en preparación para la separación de los cromosomas a las células hijas. Normalmente solo hay un huso bipolar por célula, sin embargo, esta investigación sugiere que durante la primera división celular hay dos: uno para la madre ycromosomas paternos.
Nuevos objetivos moleculares
"Los husos dobles proporcionan un mecanismo previamente desconocido, y por lo tanto una posible explicación, para los errores comunes que vemos en las primeras divisiones de embriones de mamíferos", explica Ellenberg. Tales errores pueden dar como resultado células con múltiples núcleos, que terminan el desarrollo"Ahora, tenemos un nuevo mecanismo para buscar e identificar nuevos objetivos moleculares. Será importante averiguar si funciona igual en humanos, porque eso podría proporcionar información valiosa para la investigación sobre cómo mejorar el tratamiento de la infertilidad humana, paraejemplo."
El comienzo de la vida
Además, el conocimiento de este documento podría afectar la legislación. En algunos países, la ley establece que la vida humana comienza, y por lo tanto está protegida, cuando los núcleos materno y paterno se fusionan después de la fertilización. Si resulta que el huso dobleel proceso funciona igual en humanos, esta definición no es completamente precisa, ya que la unión en un núcleo ocurre un poco más tarde, después de la primera división celular.
Imposible hasta ahora
Este descubrimiento hubiera sido imposible sin la tecnología de microscopía de lámina de luz desarrollada en el grupo de Ellenberg y Lars Hufnagel en EMBL, que ahora está disponible a través de la empresa derivada de EMBL Luxendo. Esto permite imágenes en tiempo real y en 3D de los primerosetapas de desarrollo, cuando los embriones son muy sensibles a la luz y serían dañados por los métodos convencionales de microscopía de luz. La alta velocidad y precisión espacial de la microscopía de lámina de luz reducen drásticamente la cantidad de luz a la que está expuesto el embrión, haciendo un análisis detallado deestos procesos anteriormente ocultos posibles.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Laboratorio Europeo de Biología Molecular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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