mars 19, 2021

CINETOCORO

Le nombre de microtubules qui rejoignent un CINETOCORO est variable: à Saccharomyces cerevisiae rejoint le CineCoro Juste une microtubule, tandis que chez les mammifères au-dessus de chaque Cinetocoro rejoignant entre 15 et 35 microtubules Cependant, toutes les microtubules de la broche n’atteignent pas les Cinetockers. Il existe des microtubules qui s’étendent d’un centrosome à l’autre (dont dépend de la longueur de la broche) et d’autres plus courtes interdiguées entre les longues microtubules. Le professeur B. Nicklas, à l’Université de Caroline du Nord, a montré que si le syndicat est brisé entre les microtubules et les cinécors par un faisceau laser, les chromatites ne peuvent pas bouger, produisant une distribution anormale de chromosomes. Ces expériences ont également montré que le Cinetocoro a une polarité et que son interaction avec des microtubules d’un ou d’un autre centrosome dépendra de son orientation. Cette spécificité garantit que seule l’une des chromées se déplace de chaque côté de la broche, assurant la distribution appropriée du matériau génétique. L’une des fonctions de base du Cinetocoro est donc l’ancrage des microtubules de la broche, ce qui est fondamental pour effectuer une ségrégation correcte des chromées. Si l’ancrage survient de manière incorrecte, des erreurs peuvent survenir qui génèrent des situations d’aneuploïdie, avec des conséquences dramatiques pour la cellule. Pour l’éviter, il existe des mécanismes de détection et une correction des erreurs (telles que le point de contrôle de la mitose), dont les composants résident également dans les Cinetockers. Le déplacement d’un chromatide vers le centrosome se produit principalement en raison de la dépolymérisation des microtubules sur le site de liaison avec le CINETOCORO. Ces déplacements nécessitent également la génération de forces dans lesquelles des moteurs moléculaires sont également situés dans les Cinetockers.

ancrage des chromosomes à la broche mitotografée MT

Capture de mtging

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Les chromosomes sont accrochés à la broche mitotique à travers les Cinatockers des deux chromées de soeurs, Dans une orientation bipolaire.

pendant la phase de synthèse du cycle de cellule, le Centrosome commence à dupliquer. Juste au début de la mitose, les deux centrosomes de chaque centrosome atteignent leur longueur maximale, les centrosomes recrutent des matériaux supplémentaires et sa capacité de nucléation microtubule augmente. La mitose progresse, les deux centres sont séparés pour établir une broche mitotique. De cette manière, la broche d’une cellule mittic a deux pôles émanant des microtubules. Les microtubules sont de longues filaments protéiques avec deux extrémités asymétriques, une extrémité « moins » relativement stable (-) proche du centrosome et une extrémité finale « (+) qui souffre de phases alternatives de la croissance-revue et d’explorer le centre cellulaire. Dans ce processus de recherche, une microtubule peut localiser et capturer un chromosome. Les microtubules qui localisent un CINETOCORO sont stabilisées, tandis que ceux qui ne trouvent pas cela dépolimeraient rapidement. Alors que les chromosomes ont deux chromosomes à pied associé à la fièvre cancrette (une dans chaque chromatide sœur), lorsque l’un d’entre eux engage les microtubules générées par l’un des pôles cellulaires, le CINETOCORO du chromatide sœur est exposé à l’autre polo de la cellule, de sorte que Dans la plupart des cas, le second Cinetocoro est associé aux microtubules du pôle opposé, de sorte que les chromosomes sont « orientés bi-orientés », une configuration fondamentale (également appelée amphitelic) pour s’assurer que la ségrégation aura lieu correctement lorsque la cellule est divisée.

À l’époque où une seule microtubule est ancrée à un CINETOCORO, un mouvement rapide du chromosome associé est initié dans le pôle dont le microtubule procède. Ce mouvement est probablement médié par l’activité motrice dirigée vers la fin (-) de la protéine moteur de dineine cytoplasmique, qui est très concentrée dans les Cinetockers inconsciemment (examinés par les banques et la guérison en 2001). Le mouvement vers le pôle ralentit alors que les Cinetockers acquièrent KMT (mt ancré à CineCoros) et le mouvement devient destiné aux changements de la longueur du KMT. La dîne est libérée des Cinetocoros lorsqu’elles acquièrent KMT et, dans des cellules de la culture de mammifères, il est nécessaire pour l’inactivation du point de contrôle de la mitose, mais pas pour l’alignement chromosomique dans l’Équateur Huso, l’acquisition de KMT ou l’anafase A pendant chromosomale ségrégation. Dans des usines plus élevées ou des usines de levure, il n’y a aucune preuve d’existence dînée, mais d’autres kinesins dirigés vers la fin (-) pourraient compenser le manque de dineine.

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cellules en métaphase avec de faibles niveaux de CENP- E par RNAI, montrant des chromosomes non alignés sur la plaque métaphraphamique (flèches). Ces chromosomes présentaient un marquage pour les protéines de point de contrôle MITOST1 / MAD2. HEC1 et CENP-B marquent la région centromérique (le CINETOCORO) et DAPI est une coloration spécifique pour l’ADN.

Une autre protéine moteur impliquée dans l’absorption initiale de MT est CENP-E; Il s’agit d’une grande kinésine associée à la couronne fibreuse des cancers de la mammifère de Prometafase à Anafase. Dans les cellules avec de faibles niveaux de CENP-E, les chromosomes manquent de cette protéine dans leur cinécorus, qui présentent souvent des défauts dans leur capacité à aligner. Dans ce cas, certains chromosomes restent mono-orientés chroniquement (ancrés à un seul pôle), même si on se rassemble principalement sur la plaque métaphraphamique.

en général, il est largement admis que KMT Fibre (la marque de microtubules Attaché à la CINETOCORO) est initialement formé par la capture de MT qui ont été polymérisées dans les centrosomes et les pôles de la broche dans les cellules de mammifère en culture. Cependant, la polymérisation MT directement dans le Cinetocorus pourrait également contribuer de manière significative. La manière dont la région de CineOcoro / Centromere initie la formation de fibres de KMT et la fréquence à laquelle elle se produit est des problèmes importants, étant donné que ce mécanisme peut contribuer non seulement à la formation initiale de KMT, mais également à quoi les CINETOCOROS corrigent les erreurs dans l’ancre de MT et réglementer le mouvement le long du KMT.

Rôle du complexe NDC80EDITAR

Le MT associé aux CINETOCOROS présente des caractéristiques spéciales: par rapport au MT non ancragé, KMS sont beaucoup plus résistants à Dépolymérisation induite à froid, pressions hydrostatiques élevées ou exposition de calcium. De plus, KMT est recyclé beaucoup plus lentement que l’Astral MTS et le MT de la broche qui ont des extrêmes libres (+) extrêmes et si le KMT se sépare des Cinetocoros par faisceau laser, ils se priver rapidement.

Une fois établi que DINEIN et CENP-E ne sont pas indispensables à la formation de KMT, les molécules responsables de la stabilisation de ceux-ci devraient être d’autres. Les études génétiques pionnières dans la levure ont révélé l’importance du complexe NDC80 dans l’ancre KMT. À Saccharomyces cerevisiae, le complexe NDC80 comporte quatre composantes: NDC80P, NUF2P, SPC24P et SPC25P. Mutants qui manquent d’un des composants de ce complexe présentent la perte de la connexion CINETOCORO-MICROTUBULE sans montrer une perte complète de la structure du CINETOCORO. Cependant, les mutants dans lesquels la structure du CINETOCORO a été perdue (tels que les mutants pour NDC10 dans la levure), des défaillances présentes à la fois dans la connexion avec les microtubules et dans la capacité de réponse du point de contrôle de mitose, éventuellement parce que la fonction CINETOCORUS en tant que Plate-forme dans laquelle les composants de la réponse sont organisés.

Le complexe NDC80 est très conservé et a été identifié à S. Pombe, C. Elegans, Xenopus, poulets et humains. Études menées avec HEC1 (très exprimée dans des cellules cancéreuses 1), l’homologue de NDC80P chez l’homme, a montré qu’il est important de la congrégation chromosomique et de la progression correcte par la mitose et qui interagit avec les composants des complexes de cohésine et des condensines.

Différents laboratoires ont montré que le complexe NDC80 est crucial pour la stabilisation des ancrages de cinécomo-microtubule, nécessaires pour maintenir des tensions centromériques impliquées dans l’établissement d’un alignement chromosomique correct dans des eucaryotes supérieures. Les cellules dans lesquelles la fonction de NDC80 (par le biais de RNAI, de knock-d’œuvre de gènes ou de la microïnure d’anticorps a été éliminée) ont une hausse mitotique anormalement longue, perte de tension entre les frères, chromosomes qui ne peuvent pas se rassembler sur la plaque de métaphase et peu ou pas de kmt Associé.

Bien qu’il existe une preuve in vitro que les hétéroodimers NDC80P-NUF2P peuvent se lier à des microtubules, il n’est pas clair que, dans VIVO, la connexion entre le complexe NDC80 et le MT est direct. Dans la levure, cette connexion nécessite la présence du complexe Dam1-Dash-DDD. Certains membres de ce complexe sont directement attachés au MTS, tandis que d’autres rejoignent le complexe NDC80. Par conséquent, le complexe DAM1-DATA-DDD pourrait être un adaptateur essentiel entre les CINETOCKERS et les microtubules. Cependant, un complexe équivalent n’a pas été trouvé chez les animaux, et cette question reste sous une enquête intense.

Vérification des ancrages lors de la liaison

Lorsqu’une cellule pénètre dans la mitose, elle duplique tout votre informations génétiques, dans le processus appelée réplication de l’ADN.À la fin de ce processus, chaque chromosome est constitué de chromaties de deux soeurs, deux molécules d’ADN complètes et identiques. Les deux chromatides restent unies par les complexes de cohesine à Anafase, lorsque la ségrégation chromosomique se produit. Pour que cela se produise correctement, chaque cellule fille doit recevoir un ensemble complet de chromatides, ce qui signifie que chaque chromatide sœur (à travers son CINETOCORO) doit être ancré à MT des pôles opposés de la broche mitotique. Cette configuration s’appelle amphitelique ou « bi-orientation ».

Cependant, des configurations incorrectes sont également produites pendant le processus d’ancrage:

schéma de différentes configurations d’ancrage de chromosomes à la broche mitotique.

  • Monotilel: Un seul des deux chromatides est ancré à MT, le deuxième CineCoro n’est pas ancré; Par conséquent, la tension centromérique n’est pas générée, avec laquelle le point de contrôle de mitose est activé, qui retarde la saisie d’anaphase et donne du temps à la cellule à corriger. Si ce n’était pas corrigé, le chromatide non protégé pourrait être inclus au hasard dans l’une des deux filles, qui générerait une aneuploïdie: une cellule fille aurait des chromosomes de plus et l’autre manquerait du chromosome.
  • Sintélica : Les deux sœurs chromatides sont ancrées à MT qui proviennent du même pôle; Cette situation ne génère pas de tension centrale, qui est activée par le point de contrôle de la mitose. S’il n’est pas corrigé, les deux chromatides seront dirigées vers la même cellule fille, générant une situation d’aneuploïdie.
  • Mertelica: au moins un chromatide est simultanément ancré à Mt généré par les deux pôles. Cette situation génère une tension centromérique, de sorte qu’il n’active pas le point de contrôle de la mitose. S’il n’est pas corrigé, Chromat attaché aux deux pôles restera simultanément en tant que chromosome retardé dans une anaphase et se brisera enfin dans deux fragments, qui seront distribués entre les cellules de la fille, générant une aneuploïdie.

La configuration monothélique et synthe génère une tension centromérique et sont détectées par le point de contrôle de mitose, mais la configuration myotelic n’est pas détectée par ce mécanisme de commande. Cependant, la plupart de ces erreurs sont détectées et corrigées avant que la cellule ne pénètre d’anaphase. Un facteur clé dans la correction des erreurs d’ancrage est le complexe de passagers des chromosomes (complexe de passagers chromosomiques), qui comprend la protéine Kinase Aurora B, de sa cible et de l’activation de la sous-substance INCEP et de deux autres sous-éléments, Survivina et Borealina / Dasra B (voir Adams et examen des collaborateurs en 2001). Dans les cellules dans lesquelles la fonction de ce complexe a été éliminée par des mutants dominants-négatifs, un RNAI, une microinjection des anticorps ou une utilisation de médicaments sélectifs, des erreurs s’accumulent dans l’ancre des chromosomes. De nombreuses études ont montré que Aurora B est nécessaire pour déstabiliser les ancrages de cinécométubule incorrects, de sorte que la génération de connexions amphiteliques soit favorisée. L’homologue de l’aurore B dans la levure (IPL1P) phosphorylate Certaines protéines CineCoro, telles que la protéine constitutive de la NDC10P et les membres des complexes NDC80 et DAM1-Dash-DDD. La phosphorylation des composants du complexe NDC80 produit la déstabilisation des ancres KMT. Il a été proposé que l’emplacement de l’aurore B soit important pour sa fonction: lorsqu’il est dans la zone interne de la Cinetocoro (dans une hétérochromatine centromérique), lorsque la tension centromérique est établie, les frères Cinetockers loin et Aurora B ne peuvent pas atteindre son substrats, de sorte que le KMT se stabilise. Il est intéressant de noter que Aurora B est souvent surexprimé dans divers types de tumeurs et est actuellement une cible pour le développement de médicaments anticancéreux.

Activation du point de contrôle de mitoseditar

Article principal: point de contrôle de mitose

le mécanisme qui détecte qu’une broche mitotique a été correctement formée, que tous les chromosomes sont associés à ladite broche de manière bipolaire et que tous sont alignés dans la plaque métaphraphamique, c’est la mitose appelée. Point de contrôle ou point de contrôle de l’ensemble de broche, sac abrégé pour son acronyme en anglais (point de contrôle d’assemblage de la broche). Lorsque l’un des chromosomes, pour une raison quelconque, est retardé pendant le processus d’alignement, cette machine produit une butée temporaire de progression dans le cycle de cellule: la cellule s’arrête, donnant du temps aux mécanismes de réparation pour résoudre le problème détecté. Si vous avez passé un moment, le problème n’a pas été corrigé, la cellule sera abrobée à un processus de mort cellulaire, un mécanisme de sécurité pour prévenir une situation d’aneuploïdie, généralement avec de graves conséquences pour l’organisme.

tandis que les protéines centromériques structurelles (telles que le CENP-B), elles maintiennent un emplacement stable sur toute la mitose, y compris ThElofase, les composants du point de contrôle de la mitose sont assemblés dans le CINETOCORO à des concentrations élevées en absence de microtubules et leur La concentration diminue à mesure que le nombre de microtubules ancrés dans le cinécorus augmente. À METAFASASASE, les niveaux de CENP-E, BUB3 et BUB1 diminuent de 3 à 4 fois par rapport à ceux présents à la CINETOCKERS non ancré, tandis que les niveaux de dinein / dinactine, de mad1, de mad2 et de bubr1 automne > 10-100 fois. Par conséquent, dans la métaphase, lorsque tous les chromosomes sont rassemblés dans la plaque de métaphaphashase, des protéines de point de contrôle sont libérées. La disparition des protéines de point de contrôle des CINETOCOROS marque le moment où les chromosomes ont atteint la plaque métaphasique et sont en tension bipolaire. Il s’agit alors lorsque des protéines de point de contrôle qui sont unis et inhibent CDC20 (MAD1-MAD2 et BUBR1), GRATUITEMENT, Autorisation d’activation APC / CCDC20, qui déclenche la séparation des chromées de soeurs et, par conséquent, l’apparition de l’anaphase.

Plusieurs études indiquent que le complexe NDC80 intervient dans la réglementation de l’Association stable de Mad1-Mad2 et de Dinein avec les Cinetockers. Toutefois, les protéines associées au CENP-A, CENP-C, CENP-E, CENP-H et BUBRO1 CINETOCORUS sont indépendantes de NDC80 / HEC1. L’arrêt prolongé de la promethafase observé dans des cellules avec des concentrations réduites de NDC80 / HEC1 dépend de la MAD2, malgré le fait que dans ces niveaux de cellules de MAD1, de mad2 et de dineine dans leurs centres-villes qui sont inférieurs à 10-15% a ceux observés à Cinécorus non ancré. Cependant, si en plus des niveaux NDC80 / HEC1, NUF2, MAD1 et MAD2 sont complètement réduits de la Cinetockers et du point de contrôle sont inactivés.

Les protéines appelées Shumshins (Mei-S332 dans Drosophila Melanogaster) sont un type de protéines associé aux centromètres qui sont essentiels pour maintenir les cohésines attachées aux centromètres à Anafase. La protéine homologue chez l’homme, HSSGO1, est associée aux centromètres pendant le profase et disparaît au début de l’anaphase. Lorsque les niveaux de chiugohina sont réduits par RNAI dans des cellules HEAA, les cohésines ne peuvent pas être maintenues dans les centromètres lors de la mitose et, par conséquent, les chromaties de sœurs sont séparées de manière asynchrone avant que l’anaphase ne commence, ce qui déclenche une butée de mittiquement prolongée.

D’autre part, le groupe Dasso et Collaborators a constaté que les protéines du système RANGAP1 (une protéine d’activation de GTPEAS qui stimule la conversion de RAN-GTP dans RAN-PIB) et la protéine de l’Union de Ran appelée RanBP2 / NUP358, peut être détecté dans des cinécores pendant la mitose. Ces protéines se trouvent dans des pores nucléaires lors de l’interface et d’intervenir dans le transport nuclé-cytoplasmique. L’emplacement cinétocorique de ces protéines semble être fonctionnellement significatif, car une variété de traitements qui soulèvent des niveaux de RAN-GTP inhibent la libération de protéines BUB1, BUB3, MAD2 et CENP-E.

intéressant, orc2 (A Les protéines du complexe de reconnaissance source –Orc pour son acronyme en anglais – impliquée dans l’initiation de la réplication de l’ADN pendant la phase S) se situe également dans les Cinetockers lors de la mitose des cellules humaines; Conformément à cet endroit, certaines études indiquent que l’ORC2 dans la levure est impliquée dans la cohésion des chromatites des sœurs et son élimination cellulaire provoque l’activation du point de contrôle de la mitose. Il a également été détecté que d’autres composants du complexe ORC (tels que Orc5 à S. Pombe) interviennent dans la cohésion. Cependant, la voie moléculaire dans laquelle les protéines ORC interviennent semblent être additifs au trajet des cohésines et est inconnue pour la plupart.

génération des forces qui propulsent les mouvements chromosomiques

Voir aussi: Microtubule

La plupart des mouvements chromosomiques par rapport aux pôles de la broche mitotique sont associés à l’allongement et à la raccourcissement du KMT. L’une des caractéristiques les plus intéressantes des Cinetockers est sa capacité à modifier l’état de leur kmt associé (environ 20) d’un état de dépolymérisation de leurs extrémités (+) à un état de polymérisation. Cela permet aux philosoges cellulaires de promefase de montrer une « instabilité directionnelle », variant entre des étapes persistantes des mouvements vers le pôle (poleweward) ou inverse (anti-polle) qui sont couplés respectivement avec des états alternés de KMT et de polymérisation, respectivement. Cette bi-stabilité du kinétocorus semble faire partie d’un mécanisme pour aligner les chromosomes de l’Équateur Huso sans perdre la liaison mécanique entre les cancers et les poteaux de la broche.On pense que la bi-stabilité des kinétocoros est basée sur l’instabilité dynamique de l’extrémité KMT () et est partiellement contrôlée par la tension existante dans les Kinetockers. Dans les cellules de mammifère de la culture, une basse tension dans les CINETOCOROS favorise le changement vers la dépolymérisation de KMT et une tension élevée favorise la modification de la polymérisation de KMT.

CINETOCORO et protéines qui se joignent aux extrémités (+). +) des MTS (générés + conseils) réglementer le mouvement du CINETOCORO en réglant la dynamique des extrémités KMT (+). Cependant, l’interface CINETOCORO-MICROTUBULE est très dynamique et certaines de ces protéines semblent être des composants de bona fides des deux structures. Deux types de protéines semblent être particulièrement importants: les kinésinas qui fonctionnent comme des reproïdes, tels que Kini Kini; et les protéines qui sont attachées au MT, + la pointe, qui favorisent la polymérisation, peut-être antagonisant l’effet des descolases.

  • kini kinesinas sont appelés parce qu’ils ont un domaine moteur interne, qui utilise ATP pour Promouvoir la dépolymérisation du polymère tubulin. Dans les vertébrés, le plus important Kini Kini qui contrôle la dynamique de l’assemblage final (+) est MCAK. Cependant, il semble que ce ne soit pas le seul à être impliqué.
  • Il existe deux types de + TIPS avec des fonctions dans le CINETOCORO.
    • La première inclut la polypose adénomateuse protéine coli (APC) et son associé protéique EB1, qui ont besoin de la présence de MT pour être située dans les CINETOCOROS. Les deux sont nécessaires pour que la ségrégation chromosomique se produise correctement. EB1 ne rejoint que MT qui figurant dans la phase de polymérisation, suggérant qu’il favorise la stabilisation du KMT au cours de cette phase.
    • Un deuxième groupe de + TIPS comprend des protéines pouvant être situées dans les CINETOCOROS, même en absence du mont. Dans ce groupe, il y en a deux qui ont attiré beaucoup d’intérêt: Clip-170 et ses protégées associées Classes (protéines associées à clips). Le rôle de Clip-170 dans le kinétocorus est inconnu, mais l’expression d’un mutant dominant négatif produit un retard dans la promethafase, ce qui suggère qu’il a un rôle actif dans l’alignement chromosomique. Les protéines de classe de classe sont nécessaires à l’alignement chromosomique et à la maintenance d’une broche mitotique bipolaire dans la drosophila, les humains et la levure.

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