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la estabilización Tensión-relacionada ayuda a la maquinaria de la separación del cromosoma

La distribución exacta del gen durante la división celular depende de montaje estable

Los científicos han descubierto una manera asombroso simple que las células estabilizan su maquinaria para forzar los cromosomas separados. Sus conclusión se denuncian el 25 de noviembre en naturaleza.

Cuando una célula consigue lista para partir en las nuevas células, este montaje estable permiso que distribuyen su material genético es separado y exacto. Si no, células del problema - las células de cáncer similares se presentan.

El cuerpo humano contiene más que las células un trillón, y cada célula necesita tener el exacto el mismo equipo de cromosomas. Los errores en cromosomas móviles durante la división celular pueden llevar a los bebés que son soportados con condiciones genéticas como Síndrome de Down, donde las células tienen una copia extra del cromosoma 21.

“Un sello llamativo de células cancerosas,” dijo a uno de los autores mayores del estudio, Sue Biggins, investigador en la división de ciencia básica, centro de investigación de cáncer de Fred Hutchinson en Seattle, “es que contienen el número incorrecto de cromosomas, así que es esencial que ése nosotros entiende cómo la separación del cromosoma es controlada. Este conocimiento potencialmente llevaría a las maneras de corregir defectos antes de que ocurran, o permite intentemos a las células de objetivo con el número incorrecto de cromosomas evitar que dividan otra vez.”

La máquina dentro de las células que mueve los cromosomas es el kinetochore.

Éstos aparecen en los cromosomas y sujetan a los filamentos dinámicos durante la división celular. Movimiento del cromosoma de la impulsión de Kinetochores guardando una mordaza en los filamentos, que están remodelando constante. El incremento y la grasa de los remolcadores de los filamentos en los kinetochores y los cromosomas hasta que se separen.

“El kinetochore es una de las máquinas celulares más grandes pero nunca había sido aislado antes,” Biggins dijo, “nuestros laboratorios aislaron estas máquinas por primera vez. Esto permitió que analizáramos su comportamiento fuera de la célula y que descubriéramos cómo controlan el movimiento.”

“Demostramos que sienten bien las agregaciones entre los kinetochores y los filamentos del microtubule cuando se colocan bajo tensión,” al Dr. conocido más estable Charles “viruta” Asbury, una universidad del profesor adjunto de Washington (UW) de la fisiología y de la biofísica. Entrenado originalmente en la ingeniería industrial, Asbury estudia los motores moleculares en células. Él es también autor mayor en el papel de la naturaleza del 25 de noviembre.

Asbury comparó la tensión que se estabilizaba en el filamento a un juguete chino de la trampa del dedo - el más duro le intento separar, más fuertemente aprietan sus charnelas.

Asbury explicó cómo esta estabilización tensión-relacionada ayuda a los cromosomas separados según plan. Mientras que la división celular se acerca, un huso mitotic forma, nombrado tan por los científicos del siglo XIX porque los microfilamentos de acopio se asemejan a una rosca de giro de la rueda.

Cuando los pares del cromosoma se conectan correctamente con el huso, con uno sujetó a los microtubules a la derecha y al otro a los microtubules a la izquierda, el kinetochore viene bajo tensión mecánica y la agregación se estabiliza, clase como de estabilizar una carga apretando ropes por ambas partes. Esto es un mecanismo simple, primitivo.

“Por otra parte, “Asbury dijo, “si el par del cromosoma no se sujeta correctamente, los kinetochores no viene bajo tensión completa. Las agregaciones son inestables y liberan rápidamente, dando la otra oportunidad para las conexiones apropiadas a la forma.” Kinetochores no es apenas conectores, sino también es cubos reguladores. Detectan y reparan desvíos en la agregación. Emiten señales de la “espera” hasta que los filamentos del microtubule estén en el lugar correcto.

El equipo de investigación conducto este estudio usando técnicas para manipular las únicas moléculas para ver cómo trabajaron. Estos métodos permiten que los científicos tomen las mediciones no posibles en células vivas. Las partículas nativas del kinetochore fueron purificadas de las células de levadura de florecimiento.

Al mejor de su conocimiento, Asbury dijo, “intacto, los kinetochores funcionales no habían sido aislados previamente de ningún organismo.” La purificación de los kinetochores permitió que el equipo de investigación hiciera las primeras mediciones directas de fuerza del acoplamiento entre las partículas individuales del kinetechore y los microtubules dinámicos.

Los resultados de este estudio contribuyen a esfuerzos más amplios de entender un fenómeno de desconcierto del cual toda la vida dependa: ¿Cómo el movimiento y la fuerza se producen para separar los cromosomas duplicados antes de que las células dividan?