Los cromosomas son responsables de transportar nuestros genes y, esencialmente, de proteger la información que ayuda a asegurar un crecimiento normal y saludable, con instrucciones vitales que se transmiten de célula a célula mediante un proceso conocido como mitosis. Si bien este mecanismo de copia ha sido bien entendido durante décadas,Los científicos no han podido describir exactamente cómo se protege y segrega adecuadamente la información genética a medida que ocurre la mitosis.
Ahora, una nueva investigación del Instituto Wistar ha identificado una interacción entre proteínas que proporciona un papel fundamental en la organización de los cromosomas para que la información genética vital se transmita de manera segura.
Los resultados del estudio fueron publicados en línea por la revista célula molecular .
Para comprender cómo las células en división protegen y segregan fielmente los genes que se han transcrito, los investigadores se centraron en un complejo de proteínas que se encuentra en las células humanas llamado condensina. Este conjunto de proteínas ayuda a compactar más de 20,000 genes codificadores de proteínas en el genoma humano en algo quepuede caber dentro del núcleo de cada una de nuestras células. Estudios recientes han encontrado que los genes de condensina están fuertemente mutados en varios tipos de cáncer. Estas mutaciones promueven procesos que causan cáncer a través de la desregulación de la expresión génica, así como la inestabilidad cromosómica.
Ken-ichi Noma, Ph.D., profesor asociado en el programa de expresión y regulación génica de Wistar, estudia cómo la desorganización del núcleo de una célula puede conducir al cáncer. Identificar las relaciones entre las proteínas responsables de proteger los cromosomas es un paso crucial enaprender más sobre algunas de las primeras interrupciones de nuestros genes que resultan en enfermedades.
"Cómo la condensina es capaz de ensamblar la estructura específica de los cromosomas mitóticos y cómo esta organización promueve la segregación durante la mitosis son dos preguntas importantes que nos enfrentamos a quienes trabajamos en la biología del genoma", dijo Noma. "Creemos que este estudio proporciona un método molecularbase para estas preguntas importantes "
Anteriormente, el laboratorio de Noma demostró que muchos genes están conectados a los centrómeros. Los centrómeros son sitios donde dos cromátidas, copias de cromosomas recién replicados, se colocan para separarse adecuadamente durante la mitosis. La condensina media el agrupamiento de genes transcritos con ARN polimerasa III abreviados genes Pol III y genes de "mantenimiento" transcritos por Pol II que son necesarios para que cada célula funcione correctamente. Sin embargo, los científicos no sabían exactamente cómo se estaba reclutando la condensina para ayudar en este proceso.
En este estudio, Noma y sus colegas identificaron las interacciones de las proteínas que unen la condensina y la mitosis. Al estudiar la mitosis en la levadura, pudieron identificar una subunidad de condensina llamada Cnd2 que se une directamente a una proteína llamada unión a la caja TATAproteína TBP. TBP es un factor de transcripción general requerido para cada tipo de transcripción. Cuando Cnd2 se une a TBP, recluta condensina en genes Pol III y genes de mantenimiento transcritos con Pol II. Cuando esto sucede, la condensina une estos genes a los centrómeros.para que cuando ocurra la mitosis, la información genética permanezca protegida e intacta a medida que las cromatinas se separan.
"Este mecanismo de organización del genoma contribuye a la transmisión efectiva de materiales genéticos importantes durante la mitosis", dijo Noma. "Al obtener una mejor comprensión de este proceso esencial, ahora podemos estudiar los orígenes de las enfermedades que surgen cuando se interrumpe este fenómeno."
"Este es un ejemplo muy elegante de cómo la ciencia Wistar puede ampliar nuestra comprensión de los mecanismos básicos de los procesos biológicos importantes, en este caso particular, la segregación cromosómica durante la división celular", dijo Dario C. Altieri, MD, presidente y CEO de TheInstituto Wistar y director del Centro de Cáncer del Instituto Wistar. "La información obtenida de este tipo de trabajo es fundamental para una mejor comprensión de las enfermedades humanas y posibles nuevas terapias".
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Materiales proporcionado por El Instituto Wistar . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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