A medida que las células se dividen, deben dividir con precisión su ADN entre las dos células hijas o arriesgarse a tener un número desigual de cromosomas que pueden conducir a trastornos del desarrollo y cáncer. Un nuevo estudio del Centro Donnelly descubre cómo una maquinaria molecular clave impulsa este proceso y proporcionapistas de por qué algunos niños desarrollan tumores renales agresivos.
Dirigido por Tina Sing, estudiante de doctorado en el laboratorio del profesor Grant Brown en el Centro Donnelly y el Departamento de Bioquímica, los hallazgos del estudio se publican en la edición de junio xx de El diario de biología celular .
Brown compara el genoma con un libro de instrucciones organizado en un número determinado de capítulos o cromosomas. "Es importante que el número de capítulos permanezca constante", dice. "Sería malo si carecen de instrucciones para ciertos procesos, pero sorprendentementetambién es malo si tienes demasiadas instrucciones "
Tener una copia extra del cromosoma 21 conduce al síndrome de Down, mientras que la ausencia de un cromosoma X hará que las mujeres sean estériles como se ve en el síndrome de Turner. En las células cancerosas, la duplicación completa del genoma seguida de una pérdida de cromosoma fortuita permite que las células tumorales acumulen genes queayúdelos a superar las células sanas.
"Cuando una célula toma la decisión de dividirse, necesita asegurarse de que su ADN esté igualmente segregado entre ambas células hijas", dice Sing, quien ahora es investigadora postdoctoral en la Universidad de California, Berkeley. "Las células deben replicarse primerosu ADN y luego tienen que separar estas dos copias del ADN para que cada célula hija reciba una copia completa del genoma completo ".
Sing descubrió un nuevo papel para una maquinaria de proteínas conocida llamada RSC, para "remodelar la estructura de la cromatina" y pronunciada como "riesgo", al ayudar a separar los cromosomas duplicados por igual entre las células hijas. RSC hace esto ayudando a la formación de lacentrosoma, una estructura que brota pequeños filamentos que agarran cada conjunto de cromosomas y los separa. "Descubrimos que si las células carecen de la función RSC entonces esto causa una segregación anormal del ADN y una duplicación espontánea del número de cromosomas en las células", dice Sing.
En sus experimentos, Sing y Brown usaron levadura incipiente, el mismo microbio unicelular que ayuda a que el pan se levante y fermente la cerveza, que mostró un extraño parecido con las células cancerosas cuando el RSC ya no funciona. Además de tener un mayor número de cromosomas, las células de levadura que carecen de la función RSC también tienen más centrosomas. Mientras que las células heathy típicamente tienen dos centrosomas durante la división celular, los mutantes RSC a menudo tenían muchos más, lo que les dificulta segregar sus cromosomas correctamente.
Anteriormente, el RSC era conocido por su papel en la activación y desactivación de los genes. El hallazgo de Sing de que el RSC también es importante para la segregación del ADN fue inesperado y se vincula con los hallazgos anteriores de otros laboratorios para ayudar a explicar cómo se desarrolla una forma de cáncer infantil.
Las mutaciones en la versión humana de RSC también conducen a un aumento espontáneo en el número de cromosomas y se han encontrado en tumores rabdoides, una forma altamente agresiva de cáncer de riñón. Además, si las células de ratón pierden la función de RSC, pueden volverse cancerosas. Sin embargo, existeno se sabía nada sobre el RSC que sugiriera su participación en la segregación cromosómica. Ahora, gracias a los conocimientos de las células de levadura, es posible que el RSC tenga un papel similar en los humanos.
"Siempre es sorprendente pensar en cómo los procesos fundamentales en la levadura también tienen lugar en humanos", dice Sing. "Creemos que nuestro estudio da una idea de esta observación en las células cancerosas y creemos que es posible que este complejo también esté ayudandocon segregación cromosómica en células humanas "
El hallazgo de Sing fue fortuito. Cuando comenzó a trabajar en RSC, su objetivo era profundizar en algunos de sus roles más convencionales. Solo se dio cuenta de que las células que carecían de la función RSC tenían el doble de la cantidad normal de cromosomas que se dio cuentaella estaba en algo inesperado. "El aumento de los cromosomas fue más interesante de lo que estábamos buscando", dice. "Creo que el estudio es un buen ejemplo de cómo a veces, cuando se propone estudiar un problema biológico específico, puede sersorprendido por los datos que encuentra y, a veces, simplemente siguiendo su curiosidad por un camino diferente puede conducir a comprender otro aspecto de la biología ".
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Universidad de Toronto . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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