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a estabilização Tensão-dependente ajuda a maquinaria da separação do cromossoma

A distribuição exacta do gene durante a divisão de pilha depende da instalação estável

Os cientistas descobriram uma maneira surpreendente simples que as pilhas estabilizam sua maquinaria para forçar cromossomas separados. Seus resultados são relatados o 25 de novembro na natureza.

Quando uma pilha se prepara para rachar em pilhas novas, esta instalação estável permite seu material genético ser separada exactamente e distribuído. Se não, pilhas do problema - as pilhas de cancro como elevaram.

O corpo humano contem mais do que pilhas de um trilhão, e cada única pilha precisa de ter o exacto o mesmo grupo de cromossomas. Os erros em cromossomas moventes durante a divisão de pilha podem conduzir aos bebês que estão sendo carregados com condições genéticas como Síndrome de Down, onde as pilhas têm uma cópia extra do cromossoma 21.

“Uma indicação impressionante das células cancerosas,” disse um dos autores superiores do estudo, Sue Biggins, um investigador na divisão de ciência básica, centro de investigação do cancro de Fred Hutchinson em Seattle, “é que contêm o número errado de cromossomas, assim que é essencial que aquele nós compreende como a separação do cromossoma é controlada. Este conhecimento conduziria potencial às maneiras de corrigir defeitos antes que ocorram, ou permite nós tentem às pilhas de alvo com o número errado de cromossomas impedir que se dividam outra vez.”

A máquina dentro das pilhas que move os cromossomas é o kinetochore.

Estes aparecem nos cromossomas e anexam aos filamentos dinâmicos durante a divisão de pilha. Movimento do cromossoma da movimentação de Kinetochores mantendo um aperto nos filamentos, que estão remodelando constantemente. O crescimento e a gordura dos reboquees dos filamentos nos kinetochores e nos cromossomas até que separarem.

“O kinetochore é uma das máquinas celulares as maiores mas tinha sido isolado nunca antes,” Biggins disse, “nossos laboratórios isolaram estas máquinas pela primeira vez. Isto permitiu que nós analisassem seu comportamento fora da pilha e encontrassem como controlam o movimento.”

“Nós demonstramos que os acessórios entre kinetochores e filamentos do microtubule assentam bem quando são colocados sob a tensão,” em um Dr. notável mais estável Charles “microplaqueta” Asbury, uma universidade do professor adjunto de Washington (UW) da fisiologia e da biofísica. Treinado originalmente na engenharia mecânica, Asbury estuda os motores moleculars nas pilhas. É igualmente um autor superior no papel da natureza do 25 de novembro.

Asbury comparou a tensão de estabilização no filamento a um brinquedo chinês da armadilha do dedo - o mais duro você tentativa afastar, suas juntas são prendidas mais fortemente.

Asbury explicou como esta estabilização tensão-dependente ajuda os cromossomas separados de acordo com o plano. Enquanto a divisão de pilha se aproxima, um eixo mitotic forma, nomeado assim por cientistas do século XIX porque os microfilaments de recolhimento se assemelham a uma rosca de giro da roda.

Quando os pares do cromossoma são conectados correctamente ao eixo, com um anexou aos microtubules à direita e aos outro aos microtubules à esquerda, o kinetochore vem sob a tensão mecânica e o acessório torna-se estabilizado, meio como a firma de uma carga apertando ropes de cada lado. Este é um mecanismo simples, primitivo.

“Por outro lado, “Asbury disse, “se o par do cromossoma não é anexado correctamente, os kinetochores não vem sob a tensão completa. Os acessórios são instáveis e liberam-se rapidamente, dando a outra oportunidade para conexões apropriadas ao formulário.” Kinetochores não é apenas conectores, mas igualmente é cubos reguladores. Detectam e fixam erros no acessório. Emitem-se sinais da “espera” até que os filamentos do microtubule estejam no lugar direito.

A equipa de investigação conduziu este estudo usando técnicas para manipular únicas moléculas para ver como trabalharam. Estes métodos permitem que os cientistas tomem as medidas nao possíveis em pilhas vivas. As partículas nativas do kinetochore foram refinadas das pilhas de fermento de brotamento.

Ao melhor de seu conhecimento, Asbury disse, “os kinetochores intactos, funcionais não tinham sido isolados previamente de nenhum organismo.” A purificação dos kinetochores permitiu que a equipa de investigação fizesse as primeiras medidas directas da força do acoplamento entre partículas individuais do kinetechore e microtubules dinâmicos.

Os resultados deste estudo contribuem a uns esforços mais largos para compreender um fenômeno de confusão de que toda a vida depende: Como o movimento e a força estão produzidos para colocar cromossomas duplicados antes que as pilhas se dividam?