Los investigadores del Instituto Whitehead han revelado la arquitectura de un complejo proteico que juega un papel fundamental en la máquina que dirige la segregación cromosómica durante la división celular.
Durante la segregación cromosómica, el cinetocoro sirve como un punto de unión para los microtúbulos, que ejercen fuertes fuerzas a medida que separan los cromosomas. En las células humanas, un complejo de proteínas denominado Red Asociada al Centrómero Constitutivo CCAN es fundamental para reclutar a loscinetocoro a un punto específico en cada cromosoma. Sin la base sólida proporcionada por el CCAN de 16 subunidades, el enlace entre cromosoma y cinetocoro fallaría, al igual que la segregación cromosómica y la división celular.
"El CCAN forma la conexión crítica entre el ADN y la maquinaria de segregación", dice el miembro de Whitehead Iain Cheeseman. "Aprender acerca de su organización puede decirnos cómo se dirige específicamente a la parte derecha del cromosoma, el centrómero" ylas propiedades que subyacen a su papel en la estabilidad del cinetocoro ".
Para estudiar la organización CCAN, Kara McKinley, una estudiante graduada en el laboratorio Cheeseman, usó el sistema de edición del genoma CRISPR-Cas9 para eliminar condicionalmente cada subunidad y también para introducir etiquetas que hacen que la célula mastique una subunidad dada al agregarlade un fármaco. La investigación previa se había basado en el ARNi y otros métodos para eliminar la expresión de las proteínas, pero ninguno logró la eliminación limpia de los subcomplejos CCAN individuales que es necesario para descifrar su posición y función. En paralelo, al estudiar los dieciséis CCANproteínas bioquímicamente, McKinley pudo refinar las relaciones que se ven en las células y establecer cómo cada subcomplejo individual toca a los demás. Los resultados de este trabajo se publican en línea esta semana en la revista célula molecular .
"La sorpresa fue que cada subcomplejo necesita tocar muchos otros subcomplejos para funcionar: están conectados en una malla, no en una cadena", dice McKinley. "Esta propiedad es crucial para construir una estructura estable para el ensamblaje del cinetocoro."
Según McKinley, este modelo de malla ayuda a explicar otra información sobre el CCAN. Por ejemplo, los autores encontraron que las conexiones entre los subcomplejos ayudan al CCAN a tolerar los cambios a los que está expuesto durante todo el ciclo celular. Además, el trabajo previo enel campo ha indicado que estas proteínas son importantes para resistir las fuerzas que tiran del cinetocoro durante la segregación cromosómica; el marco interconectado de interacciones que los autores definen es más capaz de resistir la fuerza que un puente lineal.
La estructura también podría explicar dónde y cómo se forman los cinetocoros. La proteína histona CENP-A es la marca epigenética de los centrómeros, pero los nucleosomas CENP-A pueden integrarse escasamente en todo el cromosoma sin reclutar un cinetocoro. Los autores plantean la hipótesis de que el marco CCANque definieron pueden abarcar dos o más moléculas de CENP-A cuando crea una base para el cinetocoro. Dicha reticulación solo sería posible a altas concentraciones de CENP-A, como es cierto en el centrómero.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto Whitehead para la Investigación Biomédica . Original escrito por Nicole Giese Rura. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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