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Il complesso della proteina di SMC svolge un ruolo decisivo nella dinamica dei holocentromeres

Monocentromeres è tipico per i cromosomi della maggior parte didi animale e delle piante. Il centromero è necessario per il trasporto dei cromosomi e rappresenta il punto di connessione fra i cromatidi. Ciò è come la X-forma classica del cromosoma è formata. Tuttavia, nelle 350.000 specie stimate, compreso le farfalle, nematodi ed alcuni impianti, i centromeri si distribuiscono sull' intera lunghezza del cromosoma. Per questo motivo, sono chiamate holocentromeres. Un gruppo di ricerca all'istituto di IPK Leibniz ora ha usato la modellistica per studiare come il centromero cambia dinamicamente nel corso di una divisione cellulare in queste specie. I risultati ora sono stati pubblicati nella ricerca degli acidi nucleici del giornale.

Le specie dell'impianto di Holocentric quale il papiro del Cyperus erano già di grande importanza agli Egiziani antichi. “Questa pianta da fibra è stata usata per fare uno dei primi documenti allora,„ dice prof. il Dott. Andreas Houben, testa di gruppo di ricerca del cromosoma della struttura e di funzione all'istituto di IPK Leibniz. Che cosa tutte queste specie hanno in comune è un vantaggio evolutivo. Se un pezzo del cromosoma interrompe dovuto mutagenesi, il frammento corrispondente è perso in specie monocentric. “Questo non accade in specie holocentric, perché là il centromero estende sopra l'intero cromosoma,„ spiega lo scienziato di IPK.

Tuttavia, il gruppo di ricerca ora ha voluto sapere il trattamento di divisione cellulare ha luogo in queste specie. In primo luogo, le fibre dell'asse di rotazione si mettono in bacino sul centromero e poi separano i due cromatidi. “Questo funziona come un elastico,„ spiega prof. il Dott. Andreas Houben. Nella cosiddetta interfase, il holocentromere va in pezzi e le unità centromeriche innumerevoli sono formate, che si distribuiscono uniformemente nel nucleo delle cellule. Nella mitosi successiva, il cromosoma condensa ed il modulo di unità centromerico per gradi un centromero lineare lungo i cromatidi.

Con l'aiuto della modellistica, il Dott. minore Amanda Câmara dello scienziato di IPK dal gruppo di ricerca di genomica dell'addomesticazione piombo dal Dott. Martin Mascher poteva provare che un cosiddetto complesso della proteina di SMC svolge un ruolo decisivo in questo trattamento.

Quando il complesso della proteina viene vicino ad un'unità centromerica, è fisso sul thread della cromatina.„

Dott. Amanda Câmara, istituto di IPK Leibniz

Di conseguenza, parecchi cicli sono formati, il cromosoma è condensato così e una riga centromerica è formata, che infine provoca il nuovo holocentromere. “Questo rende il complesso di SMC abbastanza essenziale per la dinamica dei holocentromeres. Questa funzione possibile di SMC scoperto con la modellistica era precedentemente sconosciuta,„ dice lo scienziato di IPK.

Al punto seguente, i ricercatori a IPK proveranno a confermare i risultati della modellistica sperimentalmente.

Source:
Journal reference:

Câmara, A.S., et al. (2021) A simple model explains the cell cycle-dependent assembly of centromeric nucleosomes in holocentric species. Nucleic Acids Research. doi.org/10.1093/nar/gkab648.