Os pesquisadores têm uma nova compreensão do processo as células usam para garantir que o esperma e os ovos começam a vida com exatamente uma cópia de cada cromossomo - um processo que deve ser perfeitamente regulada para evitar problemas como abortos espontâneos e retardo mental.
O novo trabalho revela como gluelike complexos de proteínas de liberação pares de cromossomos precisamente no momento da meiose - o processo de divisão especializada célula que produz espermatozóides e óvulos - o que lhes permite separar corretamente.
Os pesquisadores, liderados por Howard Hughes Medical Institute investigador Angelika Amon, publicaram seus resultados on-line 03 de maio de 2006, na revista Nature . Amon e seus colegas estão no Instituto de Tecnologia de Massachusetts .
A maioria das células no corpo humano - todos os outros do que espermatozóides e óvulos - contém 23 pares de cromossomos. Estas células se dividem por mitose, um processo que cria células-filhas com o mesmo procedimento de pares de cromossomos como o pai. Células de esperma e ovo, por outro lado, deve conter apenas metade dos cromossomos das células de seus pais, de modo que o número de cromossomos normais será restaurada quando o espermatozóide eo óvulo se unem durante a fertilização. Para conseguir isso, eles são produzidos através de meiose.
Complexos de proteína chamada Gluelike cohesins, que detêm os membros de um par de cromossomos juntos até o momento certo durante a divisão celular, são fundamentais para ambos os processos. Unidos por cohesins, pares de cromossomos deve organizar-se em preparação para a divisão celular antes que eles possam ser liberados.
De acordo com Amon, um conhecimento mais profundo básica do mecanismo de perda cohesin durante a meiose poderia finalmente melhorar a compreensão das origens de abortos espontâneos e retardo mental devido a mis-segregação de cromossomos.
"Primeiro precisamos entender os principais agentes de regulação e os mecanismos moleculares que causam cromossomos para separar dessa maneira muito incomum durante a meiose", disse ela. "Uma vez que temos uma compreensão suficientemente bom, então podemos perguntar, por exemplo, o que exatamente acontece com cohesins em mulheres mais velhas que os tornam mais propensos a dar à luz crianças com um número de cromossomos anormais."
De acordo com Amon, o conhecimento sobre o mecanismo da função cohesin permaneceu incompleta, mesmo que ela desempenha um papel central na meiose. Os pesquisadores sabiam que uma enzima chamada snips separase além cohesins, visando uma subunidade específica do complexo cohesin chamado Rec8. Além disso, ela disse, os pesquisadores descobriram que Rec8 clivagem foi promovido por fosforilação - a adição de grupos fosfato químicos - de Rec8.
Os pesquisadores também sabia que cohesins liberação pares de cromossomos de um outro abraçar de forma bastante diferente durante a meiose e mitose. Na mitose, cohesins liberação cromossomos ao longo de seu comprimento inteiro simultaneamente. No entanto, na fase inicial da meiose, cohesins primeira versão, somente os "braços" de cromossomos, ainda segurando os cromossomos juntos no seu ponto de conexão central, o centrômero. Somente em uma segunda etapa da meiose que dá origem a espermatozóides ou óvulos haplóides fazer cohesins centromérica se clivada. Esta precisamente controladas "rigidez" centromérica é essencial para a segregação precisa de cromátides irmãs em células separadas.
"A questão-chave que queria explorar era como esta perda passo a passo de cohesins na meiose foi regulamentada", disse Amon. "Pode ser que o separase enzima foi o jogador chave reguladora, ou poderia ser que era a fosforilação da cohesins que foi central."