Marzo 19, 2021

Cinetocoro (Galego)

O número de microtúbulos que se unen a un cinetocoro é variable: en Saccharomyces cerevisiae únese ao cinetocoro só un microtúbulo, mentres que en mamíferos por riba de cada cinetocoro unirse entre 15 e 35 microtúbulos Non obstante, non todos os microtúbulos do eixo chegan aos cinequetas. Hai microtúbulos que se estenden desde un centrosoma ao outro (dos cales dependen da lonxitude do eixe) e outros máis curtos que están interdicados entre os microtúbulos longos. O profesor B. Nicklas, na Universidade de Carolina do Norte, demostrou que se a unión está rota entre microtúbulos e cinetocors por un raio láser, as cromatías non poden moverse, producindo unha distribución anormal dos cromosomas. Estes experimentos tamén demostraron que o cinetocoro ten polaridade e que a súa interacción con microtúbulos dun ou outro centrosoma dependerá da súa orientación. Esta especificidade garante que só unha das cromatías se mova a cada lado do eixo, garantindo a correcta distribución do material xenético. Unha das funcións básicas do cinetocoro é, polo tanto, o anclaje aos microtúbulos do eixo, que é fundamental para levar a cabo unha correcta segregación de cromatías. Se a áncora ocorre incorrectamente, poden ocorrer erros que xeran situacións de aneuploidia, con consecuencias drásticas para a célula. Para evitalo, hai mecanismos de detección e corrección de erros (como o punto de control da mitosis), cuxos compoñentes tamén residen nos cinequetas. O desprazamento dunha cromátida cara ao centrosoma ocorre principalmente debido á depolimerización dos microtúbulos no sitio de unión co cinetocoro. Estes desprazamentos tamén requiren a xeración de forzas nas que os motores moleculares tamén están situados nos cinetocadores.

ancoraxe dos cromosomas ao mitotografado MT

captura de Mtging

Os cromosomas están enganchados ao eixe mitótico a través dos cinequetas das dúas cromatías das irmás, nunha orientación bipolar.

Durante a fase de síntese do ciclo celular, o centrosoma comeza a duplicar. Xusto ao comezo da mitosis, os dous centrosomas de cada centrosoma alcanzan a súa lonxitude máxima, os centrosomas contratan material adicional e a súa capacidade de nucleación de microtúbulos aumenta. A medida que avanza a mitosis, ambos centros están separados para establecer un eixe mitótico. Deste xeito, o eixe dunha célula mittic ten dous polacos emanando microtúbulos. Os microtúbulos son longos filamentos de proteínas con dous extremos asimétricos, un extremo relativamente estable “menos” (-) final preto do centrosome, e un final “(+) final que sofre fases alternativas de crecemento de crecemento e explorando o centro móbil. Neste proceso de busca, un microtúbulo pode localizar e capturar un cromosoma. Os microtúbulos que localizan un cinetocoro están estabilizados, mentres que os que non o atopan deposimiéndose rápidamente. A medida que os cromosomas teñen dous cinequetas de pé de pé asociado (un en cada irmá cromátida), cando un deles involucra os microtúbulos xerados por un dos postes celulares, o cinetocoro da cromátida irmá está exposto ao outro polo celular, polo que Na maioría dos casos o segundo cinetocoro está asociado cos microtúbulos do polo oposto, polo que os cromosomas son “bi-orientados”, unha configuración fundamental (tamén chamada anfitélica) para garantir que a segregación terá lugar correctamente cando a célula está dividida.

No momento en que un microtúbulo único está ancorado a un cinetocoro, inicia un rápido movemento do cromosoma asociado no polo de que este microtúbulo procede. Este movemento é probablemente mediado pola actividade motora dirixida cara ao final (-) da proteína do motor de citoplasmática citoplasmática, que está moi concentrada nos cinetocadores uncholares (revisada polos bancos e Heald en 2001). O movemento cara ao polo diminúe a medida que os cinequeiros adquiren KMT (MT ancorado a cinetocoros) eo movemento está dirixido a cambios na lonxitude do KMT. O Dinein é liberado dos cinetocoros mentres adquiren KMT e, en células na cultura de mamíferos, é necesario para a inactivación do punto de control da mitosis, pero non por aliñamento cromosómico no Huso Ecuador, a adquisición de KMT ou a Anafase a durante o cromosómico Segregación. En plantas máis altas ou de léveda non hai ningunha evidencia de existencia de cenas, pero outras kinesins dirixidas cara ao final (-) poderían compensar a falta de dinein.

en metafase con baixos niveis de CENP- E por rnai, mostrando cromosomas non aliñados na placa metafáfica (frechas). Estes cromosomas presentan marcando a mitosis MIT1 / MAD2 Checkpoint Proteins. HEC1 e CENP-B marcan a rexión centromérica (o cinetocoro) e DAPI é unha tinción específica para o ADN.

Outra proteína motor implicada na absorción inicial de Mt é Cenp-e; Este é un gran kinesin que está asociado coa coroa fibrosa dos cinecarios de mamíferos de prometafase a Anafase. Nas células con baixos niveis de CENP-E, os cromosomas carecen desta proteína no seu cinetocorus, que moitas veces presentan defectos na súa capacidade de aliñar. Neste caso, algúns cromosomas permanecen crónicamente orientados a mono-orientados (ancorados a un único poste), aínda que se xuntan na súa maioría correctamente na placa metafáfica.

En xeral é amplamente aceptado que a fibra KMT (a marca de microtúbulos Adxunto ao cinetocoro) está formado orixinalmente pola captura de MT que foron polimerizados nos centrosomas e polos do eixe nas células de mamíferos na cultura. Non obstante, a polimerización MT directamente no cinetocorus tamén podería contribuír significativamente. A forma en que a rexión de Cinetocoro / Centromere inicia a formación de fibras KMT e con que frecuencia ocorre son cuestións importantes, xa que este mecanismo pode contribuír non só á formación inicial de KMT, senón tamén como os cineocoros corrixen erros na áncora de MT e regular o movemento ao longo do KMT.

Papel do Complexo NDC80editar

O MT asociado a CineCoros presentan características especiais: en comparación co MT sen ancorado, os kms son moito máis resistentes a Depolimerización inducida por frío, altas presións hidrostáticas ou exposición de calcio. Ademais, KMT é reciclado moito máis lentamente que o astral MTS eo MT do eixe que ten (+) extremos libres, e se o KMT sepáranse dos cinetocoros por raio láser, privalen rapidamente.

Unha vez establecido que Dinein e CENP-E non son esenciais para a formación de KMT, as moléculas responsables da estabilización destes deben ser outros. Os estudos xenéticos pioneiros na levadura revelaron a importancia do complexo NDC80 na referencia KMT. En Saccharomyces cerevisiae, o complexo NDC80 ten catro compoñentes: NDC80P, NUF2P, SPC24P e SPC25P. Mutantes que carecen dun dos compoñentes desta complexa perda presente da conexión cinetocoro-microtúbulos sen mostrar unha completa perda da estrutura do cinetocoro. Non obstante, os mutantes nos que a estrutura do cinetocoro perdeuse (como os mutantes para NDC10 en levadura) presentan deficiencias tanto na conexión cos microtúbulos como na capacidade de resposta do punto de verificación da mitosis, posiblemente porque o cinetocorus funciona como un Plataforma na que se organizan os compoñentes da resposta.

O complexo NDC80 está moi conservado e foi identificado en S. Pombe, C. elegans, Xenopus, galiñas e humanos. Estudos realizados con HEC1 (por altamente expresados en células cancerosas 1), o homólogo de NDC80P en humanos demostraron que é importante para a congregación cromosómica correcta e progresión a través da mitosis e que interactúa con compoñentes de complexos e condensas de cohesina.

Diferentes laboratorios demostraron que o complexo NDC80 é crucial para a estabilización das áncoras de cinetoco-microtúbulos, necesarias para manter as tensións centroméricas implicadas no establecemento do aliñamento cromosómico correcto nos eucariotas máis altos. As células nas que se eliminou a función do NDC80 (a través de RNAI, eliminación de xenes ou microinxección de anticorpos) teñen unhas habilidades mitóticas anormalmente longas, perda de tensión entre irmáns, cromosomas que non poden congregarse na placa de metafase e poucos ou ningún KMT Asociado.

Aínda que hai unha evidencia in vitro de que NDC80P-NUF2P Heterodimers pode unirse aos microtúbulos, non está claro que no Vivo a conexión entre o complexo NDC80 eo MT é directo. Na levadura, esta conexión require a presenza do complexo Dam1-Dash-DDD. Algúns membros deste complexo están directamente ligados ao MTS, mentres que outros unen ao complexo NDC80. Polo tanto, o complexo Dam1-Dash-DDD podería ser un adaptador esencial entre os cinetocadores e os microtúbulos. Non obstante, non se atopou un complexo equivalente en animais, e este problema permanece baixo unha investigación intensa.

Verificación das áncoras ao límite

Cando unha célula entra a mitosis, duplica todo o seu Información xenética, no proceso chamado replicación de ADN.Ao final deste proceso, cada cromosoma consta de dúas cromatías irmás, que son dúas moléculas de ADN completas e idénticas. Ambos cromátidos permanecen unidos por complexos de cohesina a AnaFase, cando ocorre a segregación cromosómica. Para que isto ocorra correctamente, cada célula filla debe recibir un conxunto completo de cromátidas, o que significa que cada cromátida irmá (a través do seu cinetocoro) debe ancorarse a MT de polos opostos do eixe mitótico. Esta configuración chámase amfitélica ou “bi-orientación”.

Con todo, as configuracións incorrectas tamén se producen durante o proceso de ancoraxe:

de diferentes configuracións de ancoraxe de cromosomas ao eixo mitótico.

  • Monotilel: Só unha das dúas cromátidas está ancorada a MT, o segundo cinetocoro non está ancorado; Polo tanto, a tensión centromérica non se xera, coa que o punto de control de mitosis está activado, o que atrasa a entrada de anafase e dá tempo á célula a corrixir. Se non foi corrixido, a cromátida desprotexida podería incluírse ao azar en calquera das dúas fillas, que xeraría aneuploidy: unha célula filla tería cromosomas de máis e que o outro faltaría algún cromosoma.
  • sintelica : As dúas cromátidas irmás están ancoradas ao MT que veñen do mesmo polo; Esta situación non xerar a tensión central, que está activada polo punto de verificación de mitosis. Se non se corrixe, ambas as cromátidas serán dirixidas á mesma célula da filla, xerando unha situación de aneuploidia.
  • Mertelica: Polo menos unha cromátida é ancorada simultaneamente ao MT xerado por ambos polos. Esta situación xera tensión centromérica, polo que non activa o punto de control da mitosis. Se non se corrixe, o cromat conectado a ambos os polos simultaneamente permanecerá como un cromosoma atrasado na anafase, e finalmente romperá en dous fragmentos, que se distribuirán entre as células fillas, xerando aneuploidia.

Tanto a configuración monóthelical como o sintular xeran tensión centromérica e son detectadas polo punto de control da mitosis, pero a configuración miotalica non é detectada por este mecanismo de control. Non obstante, a maioría destes erros son detectados e corrixidos antes de que a célula entra na anafase. Un factor clave na corrección dos erros de ancoraxe é o complexo de pasaxeiros dos cromosomas (complexo de pasaxeiros cromosómicos), que inclúe a quinasa Aurora B Proteína, a súa subunidade e a súa subunidade de activación e dúas outras subunidades, Survivivina e Borealina / Dasra B (ver Adams e opinión de colaboradores en 2001). Nas células nas que a función deste complexo foi eliminada por mutantes dominantes-negativos, RNAI, microinxección de anticorpos ou uso de medicamentos selectivos, os erros acumulan na áncora de cromosomas. Moitos estudos demostraron que Aurora B é necesaria para desestabilizar as áncoras cinetoco-microtubules incorrectas, para que se favoreza a xeración de conexións anfitélicas. A homóloga de Aurora B en levadura (IPL1P) fosforilos Algunhas proteínas de cinetocoro, como a proteína constitutiva NDC10P e os membros do NDC80 e os complexos DAM1-DASH-DDD. A fosforilación dos compoñentes do complexo NDC80 produce a desestabilización das áncoras KMT. Propúxose que a ubicación de Aurora B é importante para a súa función: cando se atopa na zona interna do cinetocoro (na heterocromatina centromérica), cando se establece a tensión centromérica, os irmáns CineCochers afastan e Aurora B non pode alcanzar a súa substratos, polo que o kmt estabilízase. É interesante notar que Aurora B é a miúdo superrexpressada en varios tipos de tumores e actualmente é un obxectivo para o desenvolvemento de medicamentos anticanceros.

Activación do punto de verificación de mitoseditar

Artigo principal: punto de verificación de mitosis

o mecanismo que detecta que un eixe mitótico foi debidamente formado, que todos os cromosomas están asociados con devandito eixe de xeito bipolar, e que todos están aliñados na placa metafáfica é a mitosis chamada punto de verificación ou tamén punto de control do conxunto de fusos, saco abreviado para o seu acrónimo en inglés (punto de control de montaxe de fusos). Cando calquera dos cromosomas, por algún motivo, atrasouse durante o proceso de aliñamento, esta máquina produce unha parada temporal de progresión no ciclo celular: a célula parada, dando tempo aos mecanismos de reparación para resolver o problema detectado. Se pasou un tempo, o problema non foi corrixido, a célula será aboccada a un proceso de morte celular, un mecanismo de seguridade para evitar unha situación de aneuploidia, xeralmente con consecuencias graves para o organismo.

Mentres as proteínas centroméricas estruturais (como CENP-B), manteñen unha ubicación estable ao longo de toda a mitosis, incluída a thelofase, os compoñentes do punto de control da mitosis son montados no cinetocoro a altas concentracións en ausencia de microtúbulos e os seus A concentración diminúe a medida que aumenta o número de microtúbulos ancorados ao cinetocorus. En Metaficase, os niveis de CENP-E, BUB3 e BUB1 diminuír de 3 a 4 veces en relación cos presentes en cinetockers non ancorados, mentres que os niveis de Dinein / Dinactina, Mad1, Mad2 e Bub1 caen > 10-100 veces. Polo tanto, en metafase, cando todos os cromosomas se recollen na placa de metafaphase, as proteínas de punto de verificación son liberadas. A desaparición das proteínas do punto de verificación dos cinetocoros marca o momento en que os cromosomas alcanzaron a placa metafásica e están en tensión bipolar. É entón cando as proteínas de punto de verificación están unidas e inhiben a CDC20 (MAD1-MAD2 e BUBR1), gratuíta, permitindo a activación APC / CCDC20, que desencadea a separación das cromatías das irmás e, en consecuencia, o inicio da anafase.

Varios estudos indican que o complexo NDC80 intervén na regulación da asociación estable de MAD1-MAD2 e Dinein cos cinequetas. Non obstante, as proteínas asociadas a CENP-A, CENP-C, CENP-E, CENP-H e BUBRO1 CineToCorus son independentes do NDC80 / HEC1. A parada prolongada en promethafAfase que se observa nas células con niveis reducidos de NDC80 / HEC1 depende de MAD2, a pesar de que nestes niveis de Mad1, Mad2 e Dinein nos seus cinetocadores que son menos de 10-15% a aqueles que se observan en Cinetocorus non anclados. Non obstante, se ademais dos niveis de NDC80 / HEC1, NUF2, MAD1 e MAD2 son reducidos completamente dos cinecarios e o punto de verificación é inactivado.

As proteínas chamadas shumshins (Mei-S332 en Drosophila melanogaster) son un tipo de proteínas asociado coas centrómetros que son esenciais para manter as cohesinas conectadas ás centrómetros a AnaFase. A proteína homóloga en humanos, HSSGO1, está asociada ás centrómetros durante a profase e desaparece ao comezo da anafase. Cando os niveis de Shugohina son reducidos por RNAI en células HeLa, as cohesinas non se poden manter nas centrómetros durante a mitosis e, en consecuencia, as cromatías das irmás están separadas de xeito asíncrono antes de que comece a anafase, que desencadea unha prolongada parada.

Por outra banda, o grupo Dasso e Colaboradores descubriu que a RAN: Rangap1 System Proteins (unha proteína de activación de GPETAS que estimula a conversión de Ran-GTP en Ran-PIB) e a proteína da Unión Ran chamada Ranbp2 / Nup358, pode ser detectado en cinetocoros durante a mitosis. Estas proteínas atópanse en poros nucleares durante a interface e intervén no transporte de núcleo-citoplasmático. A localización cincórica destas proteínas parece ser funcionalmente significativa, xa que unha variedade de tratamentos que aumentan os niveis de Ran-GTP inhiben a liberación de proteínas BUB1, BUB3, MAD2 e CENP-E.

Curiosamente, orc2 (a Proteína do complexo de recoñecemento de orixe –Orc para o seu acrónimo en inglés – implicado na iniciación da replicación do ADN durante a FASE S) tamén está situado nos cinequetas durante a mitosis nas células humanas; De acordo con esta ubicación, algúns estudos indican que Orc2 no lévedo está involucrado na cohesión das cromatías das irmás, ea súa eliminación celular provoca a activación do punto de verificación de mitosis. Tamén se detectou que outros compoñentes do complexo Orc (como Orc5 en S. Pombe) intervén na cohesión. Non obstante, a ruta molecular na que intervén as proteínas ORC parece aditivo ao camiño das cohesinas e descoñécese na maior parte.

Xeración das forzas que impulsan o cromosómico movementoseditar

Véxase tamén: Microtúbulos

A maioría dos movementos cromosómicos en relación cos polos do eixe mitótico están asociados ao alongamento e acurtamento do KMT. Unha das características máis interesantes dos cinequetas é a súa capacidade de modificar o estado dos seus KMT asociados (ao redor de 20) dun estado de despolimerización dos seus extremos (+) a un estado de polimerización. Isto permite que os filoschões de células promefase mostren “inestabilidade direccional”, variando entre as etapas persistentes dos movementos cara ao Polo (poleward) ou inversa (anti-poleward) que se acopla con estados alternados de KMT e polimerización, respectivamente. Esta bi-estabilidade do kinetocorus parece formar parte dun mecanismo para aliñar os cromosomas no Huso Ecuador sen perder a conexión mecánica entre os cinetocadores e os polacos do eixe.Crese que a bi-estabilidade dos kinetocoros baséase na inestabilidade dinámica do extremo KMT () e está parcialmente controlado pola tensión existente nos cinecarios. Nas células de mamíferas na cultura, unha baixa tensión nos cinetocoros promove o cambio cara á depolimerización do KMT e unha alta tensión promove o cambio á polimerización de KMT.

Cinetoocoro e proteínas proteicas que se unen ao (+) remata ( +) Dos MTS (xerados + consellos) regulan o movemento do cinetocoro regulando a dinámica do KMT remata (+). Non obstante, a interface de cinetocoro-microtúbulos é moi dinámica e algunhas destas proteínas parecen ser compoñentes de boa parte de ambas estruturas. Dous tipos de proteínas parecen ser particularmente importantes: as kinesinas que traballan como desproximeses, como Kini Kini; e as proteínas que están unidas a MT, + punta, que promoven a polimerización, quizais antagonizando o efecto das descíases.

  • Kini Kinesinas son tan chamados porque teñen un dominio motor interno, que usa ATP a Promover a despolimerización do polímero de tubulina. En vertebrados, o kini kini máis importante que controla a dinámica da Asemblea (+) (+) é Mcak. Non obstante, parece que non é o único implicado.
  • Hai dous tipos de + consellos con funcións no cinetocoro.
    • O primeiro inclúe a proteína Polipose de Polipose (APC) E a súa proteína asociada EB1, que necesita a presenza de MT para estar situada nos cinetocoros. Ambos son necesarios para que a segregación cromosómica ocorra correctamente. EB1 únese só a Mt que están na fase de polimerización, o que suxire que favorece a estabilización do KMT durante esta fase.
    • Un segundo grupo de + consellos inclúe proteínas que poden situarse nos cineocoros mesmo en ausencia de Mt. Neste grupo hai dous que atraeron moito interese: clip-170 e as súas proteínas asociadas a clase (proteínas asociadas a clip). O papel do clip-170 no kinetocorus é descoñecido, pero a expresión dun mutante dominante negativo produce un atraso na promethafase, o que suxire que ten un papel activo no aliñamento cromosómico. As proteínas de Classpas son necesarias para o aliñamento cromosómico e o mantemento dun eixo mitótico bipolar en Drosophila, humanos e levadura.

Deixa unha resposta

O teu enderezo electrónico non se publicará Os campos obrigatorios están marcados con *