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la stabilizzazione Tensione-dipendente aiuta il macchinario della separazione del cromosoma

La distribuzione accurata del gene durante la divisione cellulare dipende dall'impostazione stabile

Gli scienziati hanno scoperto un modo stupefacente semplice che le celle stabilizzano il loro macchinario per la forzatura dei cromosomi diversi. I loro risultati sono riferiti il 25 novembre in natura.

Quando una cella si prepara per dividere in nuove celle, questa impostazione stabile permette il suo materiale genetico di essere separata esattamente e di distribuirsi. Altrimenti, celle di problema - le celle di cancro simili sorgono.

Il corpo umano contiene più delle celle un trilione ed ogna singolo cella deve avere l'esatto lo stesso insieme dei cromosomi. Gli errori in cromosomi mobili durante la divisione cellulare possono piombo ai bambini che sono sopportati con i termini genetici come sindrome di Down, dove le celle hanno una copia extra del cromosoma 21.

“Un marchio di garanzia notevole delle cellule tumorali,„ ha detto uno degli autori senior dello studio, Sue Biggins, un ricercatore nella divisione di scienza di base, centro di ricerca sul cancro di Fred Hutchinson a Seattle, “è che contengono il numero sbagliato dei cromosomi, in modo da è essenziale che quello noi capisca come la separazione del cromosoma è controllata. Questa conoscenza potenzialmente piombo ai modi correggere i difetti prima che accadessero, o permette che noi proviamo alle cellule bersaglio con il numero sbagliato dei cromosomi ad impedirli la divisione ancora.„

Le celle interne del commputer che muove i cromosomi è il kinetochore.

Questi compaiono sui cromosomi e fissano ai filamenti dinamici durante la divisione cellulare. Movimento del cromosoma dell'unità di Kinetochores tenendo una pinsa sui filamenti, che stanno ricostruendo costantemente. La crescita e la riduzione dei rimorchiatori dei filamenti sui kinetochores e sui cromosomi finché non separino.

“Il kinetochore è uno di più grandi commputer cellulari ma mai non era stato isolato prima,„ Biggins ha detto, “i nostri laboratori hanno isolato per la prima volta questi commputer. Ciò ha permesso che noi analizzassimo il loro comportamento fuori della cella e scoprissimo come gestiscono il movimento.„

“Abbiamo dimostrato che i collegamenti fra i kinetochores ed i filamenti del microtubulo stanno bene quando sono collocati nell'ambito di tensione,„ al Dott. celebre più stabile Charles “il chip„ Asbury, un professore associato dell'università di Washington (UW) della fisiologia e della biofisica. Originalmente preparato in ingegneria meccanica, Asbury studia i motori molecolari in celle. È egualmente un autore senior sul documento della natura del 25 novembre.

Asbury ha paragonato la tensione di stabilizzazione sul filamento ad un giocattolo cinese della trappola della barretta - il più duro prova separare, più forte i vostri garretti sono afferrati.

Asbury ha spiegato come questa stabilizzazione tensione-dipendente aiuta i cromosomi separati secondo la pianificazione. Come divisione cellulare si avvicina a, moduli di un fuso, così nominati dagli scienziati del XIX secolo perché i microfilamenti della riunione somigliano ad un thread di filatura della ruota.

Quando le paia del cromosoma sono connesse correttamente all'asse di rotazione, con uno ha fissato ai microtubuli a destra ed all'altro ai microtubuli a sinistra, il kinetochore rientra in tensione meccanica ed il collegamento è stabilizzato, ordinamento come di reggere un caricamento stringendo ropes da qualsiasi lato. Ciò è un meccanismo semplice e primitivo.

“D'altra parte, “Asbury ha detto, “se il paio del cromosoma non è fissato correttamente, i kinetochores non rientra in tensione completa. I collegamenti sono instabili e rilasciano rapidamente, dando un'altra opportunità per le connessioni adeguate al modulo.„ Kinetochores non è appena connettori, ma egualmente è hub regolatori. Percepiscono e fissano gli errori in collegamento. Emettono i segnali “di attesa„ finché i filamenti del microtubulo non siano nel giusto posto.

Il gruppo di ricerca ha intrapreso questi studi facendo uso delle tecniche per manipolare le singole molecole per vedere come hanno funzionato. Questi metodi permettono che gli scienziati catturino le misure non possibili in celle viventi. Le particelle indigene del kinetochore sono state depurate dalle celle di lievito germoglianti.

Al meglio della sua conoscenza, Asbury ha detto, “i kinetochores intatti e funzionali precedentemente non erano stati isolati da alcun organismo.„ La depurazione dei kinetochores ha permesso che il gruppo di ricerca effettuasse le prime misure dirette di resistenza dell'accoppiamento fra le diverse particelle del kinetechore ed i microtubuli dinamici.

I risultati di questo studio contribuiscono agli più ampi sforzi per capire un fenomeno d'imbarazzo da cui tutta la vita dipende: Come il moto e la forza sono prodotti per separare i cromosomi duplicati prima che le celle si dividano?