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la stabilisation Tension-dépendante aide des machines de séparation de chromosome

La distribution précise de gène pendant la division cellulaire dépend de l'installation stable

Les scientifiques ont découvert étonnamment un moyen simple que les cellules stabilisent leurs machines pour forcer les chromosomes distants. Leurs découvertes sont le 25 novembre rapporté en nature.

Quand une cellule est prête pour couper en cellules neuves, cette installation stable permet à son matériel génétique d'être séparé et distribué exactement. Autrement, cellules de problème - les cellules de cancer pareilles surgissent.

Le corps humain contient plus que les cellules un trillion, et les besoins de chaque cellule avoir l'exact le même ensemble de chromosomes. Les erreurs en chromosomes mobiles pendant la division cellulaire peuvent mener aux bébés étant portés avec des conditions génétiques comme le syndrome de Down, où les cellules ont une copie supplémentaire du chromosome 21.

« Un cachet saisissant des cellules cancéreuses, » a dit un des auteurs supérieurs de l'étude, Biggins Sue, un chercheur dans la Division de la science fondamentale, centre de cancérologie de Fred Hutchinson à Seattle, « est qu'elles contiennent le faux numéro des chromosomes, ainsi il est essentiel que cela nous comprennent comment la séparation de chromosome est réglée. Cette connaissance mènerait potentiellement aux voies de rectifier des défectuosités avant qu'elles se produisent, ou nous permettent d'essayer aux cellules cibles avec le faux numéro des chromosomes de les empêcher de se diviser de nouveau. »

La machine à l'intérieur des cellules qui déménage les chromosomes est le kinetochore.

Ceux-ci apparaissent sur les chromosomes et fixent aux filaments dynamiques pendant la division cellulaire. Mouvement de chromosome d'entraînement de Kinetochores en maintenant une adhérence sur les filaments, qui transforment continuellement. L'accroissement et le rapetissement des tractions subites de filaments sur les kinetochores et les chromosomes jusqu'à ce qu'ils séparent.

« Le kinetochore est l'une des plus grandes machines cellulaires mais n'avait été jamais isolé avant, » Biggins a dit, « nos laboratoires ont isolé ces machines pour la première fois. Ceci nous a permis d'analyser leur comportement en dehors de la cellule et de découvrir comment ils règlent le mouvement. »

« Nous avons expliqué que les pièces d'assemblage entre les kinetochores et les filaments de microtubule vont bien quand elles sont mises sous la tension, » à M. remarquable plus stable Charles « frite » Asbury, une université de professeur agrégé de Washington (UW) de la physiologie et de la biophysique. Initialement exercé en industrie mécanique, Asbury étudie les moteurs moléculaires en cellules. Il est également un auteur supérieur sur le papier de nature du 25 novembre.

Asbury a comparé la tension stabilisante sur le filament à un jouet chinois de trappe de doigt - le plus dur vous essai pour écarter, plus vos porte-fusées sont puisés fortement.

Asbury a expliqué comment les chromosomes tension-dépendants d'aides de cette stabilisation séparent selon les la prévisions. Comme la division cellulaire s'approche, des formes d'un fuseau achromatique, ainsi nommées par les scientifiques du 19ème siècle parce que les microfilaments sourcilleux ressemblent à un filetage de rotation de rouleau.

Quand des paires de chromosome sont correctement branchées à l'axe, avec un a fixé aux microtubules du côté droit et à l'autre aux microtubules du côté gauche, le kinetochore relève de la tension mécanique et la pièce d'assemblage devient stabilisée, tri de comme affermir une charge par le serrage ropes de chaque côté. C'est un mécanisme simple et primitif.

« D'autre part, « Asbury a dit, « si la paire de chromosome n'est pas correctement jointe, les kinetochores ne relèvent pas de la pleine tension. Les pièces d'assemblage sont instables et relâchent rapidement, donnant l'autre chance pour les liens correcte à la forme. » Kinetochores ne sont pas simplement des connecteurs, mais sont également les moyeux de réglementation. Ils détectent et corrigent des erreurs dans la pièce d'assemblage. Ils émettent des signes de « attente » jusqu'à ce que les filaments de microtubule soient dans la bonne place.

L'équipe de recherche a entrepris cette étude utilisant des techniques pour manipuler les molécules uniques pour voir comment elles ont fonctionné. Ces méthodes permettent à des scientifiques de prendre des mesures non possibles en cellules vivantes. Les particules indigènes de kinetochore ont été épurées des cellules de levure de bourgeonnement.

Au meilleur de sa connaissance, Asbury a dit, « des kinetochores intacts et fonctionnels n'avaient été précédemment isolés dans aucun organisme. » La purification des kinetochores a permis à l'équipe de recherche d'effectuer les premières mesures directes de la force de couplage entre différentes particules de kinetechore et microtubules dynamiques.

Les résultats de cette étude contribuent à des efforts plus larges pour comprendre un phénomène incompréhensible dont toute la durée dépend : Comment le mouvement et la force sont-ils produits pour séparer les chromosomes reproduits avant que les cellules se divisent ?