El poder de los cromosomas
Para que la división celular transcurra sin contratiempos, la información genética contenida en el ADN tiene que ser segregada de manera pareada entre las dos células hijas. Para que esto ocurra, la cromatina se empaqueta a fin de adquirir el tamaño, la flexibilidad y la rigidez necesarios. Es más, las cromátidas hermanas resultantes de la replicación permanecen firmemente unidas entre sí hasta el inicio de la anafase. El proyecto CCC (Chromosome condensation and cohesion) estudió cómo se ensamblan los cromosomas mitóticos activos y cómo su estructura determina diferentes características de la mitosis. El equipo empleó un método multidisciplinar que combinaba la inactivación permanente de proteínas, técnicas de imagen celular in vivo en cuatro dimensiones y métodos biofísicos y matemáticos para evaluar el papel de la condensación cromosómica y la cohesión de cromátidas hermanas en diferentes aspectos de la fidelidad mitótica. Los investigadores examinaron el papel de las proteínas condensina en el mantenimiento de la estructura cromosómica empleando embriones de Drosophila melanogaster. En este contexto, desarrollaron un sistema de escisión proteasa TEV para inactivar los complejos condensina I. Curiosamente, las técnicas de imagen celular in vivo revelaron que la inactivación del complejo condensina I provocaba la sobrecondensación de los brazos de los cromosomas cuando las cromátidas hermanas previamente separadas volvían a entrelazarse y no podían segregarse de nuevo. Este proceso daba como resultado la aparición de aneuploidía, es decir un número anormal de cromosomas. En colaboración con el grupo del doctor William Sullivan de la Universidad de California, el equipo del proyecto CCC logró demostrar el efecto de la acumulación de heterocromatina ectópica mediada por un aumento de la cohesión en la heterocromatina pericéntrica en los brazos de los cromosomas. Además de identificar una alteración en la expresión de los genes adyacentes, la investigación revela que los errores mitóticos podrían ser responsables tanto de la separación de las cromátidas durante la anafase como de la mayor elongación de los cromosomas. Desde un punto de vista clínico, estos descubrimientos ponen de manifiesto cómo el reordenamiento cromosómico podría tener un efecto en cadena sobre el progreso de la mitosis y dar lugar a errores adicionales. Es más, esto podría conducir al desarrollo de cáncer. La aparición de problemas relacionados con errores estructurales en los cromosomas que participan en la mitosis debería motivar la activación del punto de control del huso mitótico (SAC) a fin de detener la mitosis. El trabajo conjunto con el Departamento de Bioquímica de la Universidad de Oxford ayudó a demostrar que múltiples bucles de retroalimentación que implican la participación de la quinasa 1 dependiente de ciclina menoscaban gradualmente la eficacia de la corrección de errores mediada por el SAC debido a la pérdida de cohesión. Disponer de una mejor comprensión del papel del «cromosoma activo» y determinar cómo la estructura cromosómica afecta a la mitosis constituyen cuestiones clave para comprender los errores mitóticos y las causas responsables de la aparición de aneuploidía. La aneuploidía no solo provoca cambios en el número de cromosomas, sino también modificaciones en la estructura de la cromatina observadas frecuentemente en células tumorales.
Palabras clave
Cromosoma, segregación, CCC, mitosis, aneuploidía, cáncer
