Η δομή του Kinetochore αποκαλύπτει πώς παίρνει τη συγκράτηση
Το kinetochore είναι ένα σύμπλεγμα πρωτεϊνών που σχηματίζεται σε centromeres, τις εξειδικευμένες περιοχές των χρωμοσωμάτων που ελέγχουν την κίνηση τους κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης. Τα kinetochores είναι απαραίτητα για τον διαχωρισμό χρωμοσωμάτων, τη διαδικασία με την οποία κάθε θυγατρικό κύτταρο λαμβάνει ένα πλήρες σύνολο χρωμοσωμάτων.
Μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature αποκάλυψε τη δομή του Kinetochore σε πρωτοφανή λεπτομέρεια. Η μελέτη, με επικεφαλής τους ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας του Σαν Φρανσίσκο (UCSF), παρέχει νέες ιδέες για το πώς συναρμολογούν και λειτουργούν τα kinetochores.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν μια τεχνική που ονομάζεται Cryo-Electron Microscopy για να απεικονίσει το Kinetochore σε τρεις διαστάσεις. Αυτό τους επέτρεψε να εντοπίσουν τις μεμονωμένες πρωτεΐνες που συνθέτουν το σύμπλεγμα και να δουν πώς αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.
Η μελέτη αποκάλυψε ότι το kinetochore είναι μια εξαιρετικά δυναμική δομή που υφίσταται μια σειρά μεταβολών διαμόρφωσης κατά τη διάρκεια του διαχωρισμού χρωμοσωμάτων. Αυτές οι αλλαγές ρυθμίζονται από μια ποικιλία πρωτεϊνών, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών μιτωτικών σημείων ελέγχου.
Το σημερινό σημείο ελέγχου είναι ένας μηχανισμός παρακολούθησης που εξασφαλίζει ότι τα χρωμοσώματα είναι κατάλληλα συνδεδεμένα με τον άξονα πριν από τη διαίρεση των κυττάρων να προχωρήσει. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι πρωτεΐνες του μιτωτικού σημείου ελέγχου συνδέονται με το kinetochore και βοηθούν στη διατήρηση της σταθερότητάς του.
Η νέα μελέτη παρέχει μια βαθύτερη κατανόηση των μοριακών μηχανισμών του διαχωρισμού χρωμοσωμάτων. Αυτές οι πληροφορίες θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες για τον καρκίνο και άλλες ασθένειες που περιλαμβάνουν λανθασμένο χρωμόσωμα.
Πώς τα kinetochores κρατούν
Τα kinetochores κρατούν τα χρωμοσώματα μέσω μιας σύνθετης διαδικασίας που περιλαμβάνει μια σειρά διαφορετικών πρωτεϊνών. Ακολουθεί μια γενική επισκόπηση της διαδικασίας:
1. Το Kinetochore συναρμολογείται στο κεντρομερές.
2. Οι πρωτεΐνες Kinetochore δεσμεύονται στο DNA του χρωμοσώματος.
3. Οι πρωτεΐνες Kinetochore πολυμερισμένες για να σχηματίσουν ένα σταθερό σύμπλεγμα.
4. Το σύμπλεγμα Kinetochore συνδέεται με τις ίνες της ατράκτου.
5. Οι ίνες της ατράκτου τραβούν τα χρωμοσώματα στους αντίθετους πόλους του κυττάρου.
Το Kinetochore είναι μια εξαιρετικά δυναμική δομή που υφίσταται μια σειρά αλλαγών διαμόρφωσης κατά τη διάρκεια του διαχωρισμού χρωμοσωμάτων. Αυτές οι αλλαγές ρυθμίζονται από μια ποικιλία πρωτεϊνών, συμπεριλαμβανομένων των πρωτεϊνών μιτωτικών σημείων ελέγχου.
Το μιτωτικό σημείο ελέγχου
Το σημερινό σημείο ελέγχου είναι ένας μηχανισμός παρακολούθησης που εξασφαλίζει ότι τα χρωμοσώματα είναι κατάλληλα συνδεδεμένα με τον άξονα πριν από τη διαίρεση των κυττάρων να προχωρήσει. Οι πρωτεΐνες του μιτωτικού σημείου ελέγχου συνδέονται με το kinetochore και βοηθούν στη διατήρηση της σταθερότητάς του.
Εάν το μιτωτικό σημείο ελέγχου ανιχνεύσει ένα πρόβλημα, μπορεί να συλλάβει το κυτταρικό τμήμα και να επιτρέψει την καθορισμό του προβλήματος. Αυτό αποτρέπει την ανευπλοειδία, μια κατάσταση στην οποία ένα κύτταρο έχει έναν ανώμαλο αριθμό χρωμοσωμάτων.
ανευπλοειδία και καρκίνο
Η ανευπλοειδία είναι ένα κοινό χαρακτηριστικό των καρκινικών κυττάρων. Θεωρείται ότι η ανευπλοειδία μπορεί να συμβάλει στην ανάπτυξη του καρκίνου μεταβάλλοντας την έκφραση των γονιδίων και προωθώντας τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων.
Η νέα μελέτη παρέχει μια βαθύτερη κατανόηση των μοριακών μηχανισμών του διαχωρισμού χρωμοσωμάτων. Αυτές οι πληροφορίες θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε νέες θεραπείες για τον καρκίνο και άλλες ασθένειες που περιλαμβάνουν λανθασμένο χρωμόσωμα.
