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El complejo de la proteína de SMC desempeña un papel decisivo en la dinámica de holocentromeres

Monocentromeres es típico para los cromosomas de la mayoría de los animales y de las instalaciones. El centrómero es necesario para el transporte de los cromosomas y representa el punto de conexión entre los cromátides. Éste es cómo la X-forma clásica del cromosoma se forma. Sin embargo, en 350.000 especies estimada, incluyendo las mariposas, nematodos y algunas instalaciones, los centrómeros se distribuyen a lo largo de la toda la longitud del cromosoma. Por este motivo, se llaman los holocentromeres. Un equipo de investigación en el instituto de IPK Leibniz ahora ha utilizado el modelado para investigar cómo el centrómero cambia dinámicamente en el curso de una división celular en estas especies. Los resultados ahora se han publicado en la investigación de los ácidos nucléicos del gorrón.

Las especies de la instalación de Holocentric tales como papiro del Cyperus eran ya de gran importancia a los egipcios antiguos. “Esta planta fibrosa fue utilizada para hacer uno de los primeros papeles en aquel entonces,” dice al profesor el Dr. Andreas Houben, jefe grupo del cromosoma de la investigación de la estructura y de la función en el instituto de IPK Leibniz. Qué todas estas especies tienen en campo común es una ventaja evolutiva. Si un pedazo del cromosoma interrumpe debido a la mutagénesis, el fragmento correspondiente se pierde en especie monocentric. “Esto no suceso en especie holocentric, porque allí el centrómero extiende sobre el cromosoma entero,” explica al científico de IPK.

Sin embargo, el equipo de investigación ahora quiso saber el proceso de la división celular ocurre en estas especies. Primero, las fibras del huso atracan sobre el centrómero y después separan los dos cromátides. “Esto trabaja como una goma,” explica al profesor el Dr. Andreas Houben. En la supuesta interfase, el holocentromere se deshace y se forman las unidades centroméricas innumerables, que se distribuyen uniformemente en el núcleo de célula. En la mitosis subsiguiente, el cromosoma condensa y la forma de unidades centromérica paso a paso un centrómero lineal a lo largo de los cromátides.

Con la ayuda del modelado, el Dr. menor Amanda Câmara del científico de IPK del grupo de investigación de la genómica de la domesticación llevado por el Dr. Martin Mascher podía probar que un supuesto complejo de la proteína de SMC desempeña un papel decisivo en este proceso.

Cuando el complejo de la proteína viene cerca de una unidad centromérica, llega a ser fijo en la rosca de la cromatina.”

El Dr. Amanda Câmara, instituto de IPK Leibniz

Como consecuencia, se forman varios rizos, el cromosoma se condensa así y se forma una línea centromérica, que da lugar final al nuevo holocentromere. “Esto hace el complejo de SMC muy esencial para la dinámica de holocentromeres. Esta función posible de SMC descubierto con el modelado era previamente desconocida,” dice al científico de IPK.

En el paso siguiente, los investigadores en IPK intentarán confirmar los resultados del modelado experimental.

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.