Cuando una célula se divide en dos, así es como se propagan todas las formas de vida, las células hijas recién nacidas deben estar equipadas con todo lo que necesitarán en sus pequeñas vidas. Lo más importante de todo es que heredan una vida completacopia de la información genética de su célula madre. Si este no es el caso porque una cantidad incorrecta de cromosomas - en los que se almacena la información genética - se transfiere durante la división celular, las células hijas a menudo no sobrevivirán, o peor aún, contribuyen al desarrollo de enfermedades como el cáncer o afecciones como el síndrome de Down. Por lo tanto, la segregación correcta de los cromosomas es de gran importancia y las células usan moléculas complejas para llevar a cabo este proceso. El funcionamiento de una de estas "máquinas moleculares" ha sido aclarado porJan-Michael Peters del Instituto de Investigación de Patología Molecular IMP en Viena, Holger Stark del Instituto Max Planck de Química Biofísica en Gotinga y Brenda Schulman de St. Jude Children 's Hospital de Investigación en Memphis.Describen sus hallazgos en una serie de cuatro artículos que se han publicado este año en PNAS , Celda y célula molecular .
la resolución sin precedentes revela detalles moleculares
Al igual que los humanos, las células usan máquinas para llevar a cabo las tareas complicadas a las que se enfrentan, como la segregación cromosómica. Estas máquinas moleculares a menudo son tan elaboradas como los dispositivos hechos por el hombre, pero es mucho más difícil entender exactamente cómo funcionan debido a sutamaño extremadamente pequeño. Si bien un ingeniero podría estudiar una máquina hecha por el hombre con relativa facilidad o desarmarla para descubrir cómo funciona, una máquina molecular generalmente tiene un tamaño de solo diez milésimas de milímetro. Eso lo ha hecho increíblemente difícil para los científicospara entender cómo funcionan estas moléculas.
"Si uno pudiera ver las máquinas moleculares, sería mucho más fácil entender cómo funcionan", explica el director del IMP, Jan-Michael Peters. Exactamente eso ahora es posible con nuevas técnicas para generar formas sintéticas de estas máquinas molecularesLa nueva tecnología, desarrollada recientemente en el IMP, hace posible probar cómo funcionan estas moléculas complejas al manipularlas sistemáticamente. Agregue a esto una nueva técnica de microscopía electrónica que reduce la resolución al nivel atómico, y de hecho los científicos ahora puedenpara mirar directamente estas máquinas. Para este propósito, primero se congelan a temperaturas muy bajas y luego se analizan con haces de electrones que se pueden medir con nuevos detectores de precisión sin precedentes. Con estos enfoques, ahora se pueden visualizar máquinas construidas con pequeñas moléculas de proteínas., a pesar de que tienen menos de una centésima parte de un cabello humano de diámetro.
El complejo molecular se enciende
Los equipos de Brenda Schulman, Holger Stark y Jan-Michael Peters han aplicado estos enfoques para visualizar una máquina molecular llamada APC / C ". APC / C inicia la segregación cromosómica y lo hace solo después de que la célula madre haya completado todos los demáspasos necesarios para la división celular. Sabíamos todo esto, porque de lo contrario nacerían células hijas con los números de cromosomas incorrectos, con consecuencias catastróficas ", explica Jan-Michael Peters," pero no sabíamos cómo funciona el APC / Cse enciende en el momento adecuado "
El trabajo de Brenda Schulman, Holger Stark y Jan-Michael Peters ahora ha visualizado directamente la máquina APC / C antes y después de encenderla. "Curiosamente, esto reveló que APC / C puede encenderse, como un inteligenteel automóvil híbrido sabe cuándo cambiar del motor eléctrico al de gas o viceversa ", dice Brenda Schulman." Sin poder ver directamente el APC / C en detalle por microscopía electrónica, nunca hubiéramos podido averiguarlo ".agrega Holger Stark. "En el futuro, la nueva tecnología nos permitirá visualizar y comprender los procesos moleculares a un nivel que hasta ahora solo podíamos soñar". A la larga, los científicos esperan que su trabajo ayude a comprender cómo los erroresen la segregación cromosómica y las enfermedades y síndromes causados por ellos pueden prevenirse.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Investigación de Patología Molecular . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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