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FP7

BROCHROMITO — Resultado resumido

Project ID: 277117
Financiado con arreglo a: FP7-PEOPLE
País: Francia

La división celular cuando los cromosomas están dañados

La mitosis, la división del núcleo celular necesaria para el crecimiento y la reparación de los organismos, implica una compleja secuencia de eventos que tienen como resultado la duplicación del material genético.Los socios de un proyecto de investigación de vanguardia están tratando de dilucidar los mecanismos de los que depende el buen o mal funcionamiento del proceso.
La división celular cuando los cromosomas están dañados
Durante la mitosis, las hebras largas y finas de ADN enrollado que forman la cromatina se condensan y se separan en pares de cromosomas duplicados formados por dos cromátidas hermanas. Durante la mitosis, los cromosomas se alinean a lo largo del ecuador celular y, a través del centrómero, se anclan al huso acromático, una estructura del citoesqueleto en forma de huso compuesta de microtúbulos, que tira de las cromátidas hacia los polos opuestos de la célula. Una vez finalizado el proceso de duplicación del material genético, la célula se escinde en dos para formar dos nuevas células genéticamente idénticas.

En células del sistema modelo de mosca de la fruta (larvas de Drosophila) en las que los investigadores indujeron la formación de cromosomas acéntricos (sin centrómero), los cromosomas pudieron anclarse al huso acromático y segregarse hacia los polos sin que la supervivencia de los adultos se viera afectada. Sin embargo, los científicos comprobaron que si modulaban a la baja la función de las proteínas BubR1 y Polo, el anclaje y la segregación de los cromosomas se veían afectados y, por ende, la supervivencia de las células. Los socios del proyecto financiado por la Unión Europea «Mitosis with broken chromosomes» (BROCHROMITO) estudiaron a fondo los mecanismos celulares que se ponen en marcha al inicio de la mitosis.

Para ello clonaron versiones truncadas de BubR1 e identificaron cuatro dominios en Drosophila que posteriormente analizaron en moscas transgénicas. De este modo obtuvieron datos importantes sobre los factores que median en la formación de los anclajes del AND. Por otra parte, los científicos estudiaron dos tipos de intermediarios correspondientes a las dos vías de reparación de las roturas de doble cadena (DBS) y demostraron que el de la ruta de la recombinación homóloga, denominado Mus309 (homólogo de la helicasa RecQ), estaba implicado en la reparación de las DBS en el sistema modelo utilizado.

Los investigadores obtuvieron resultados inéditos con respecto a una nueva vía de señalización entre la cromatina y la maquinaria de división celular. La elongación celular es una respuesta adaptativa que facilita la separación de los largos brazos de las cromátidas a partir del plano de escisión. Los miembros del consorcio incrementaron temporalmente la longitud de los brazos de las cromátidas de los cromosomas acéntricos durante la mitosis, lo que aumenta el riesgo de fragmentación de las mismas durante la escisión del citosol en el paso final de la división celular. Al observar el resultado, comprobaron que se producía un alargamiento concomitante del citosol, mediado por el factor intercambiador de nucleótidos de guanina (GEF) que activa las GTPasas Rho, que evita los cambios en el número de cromosomas, fenómeno conocido como aneuploidía.

Los miembros del consorcio BROCHROMITO lograron demostrar en el sistema modelo Drosphila dos vías de señalización novedosas que protegen contra la distribución incorrecta del número de cromosomas en las células hijas. La primera ayuda a formar el anclaje del AND al huso acromático cuando falta el centrómero y la segunda provoca el alargamiento del citosol durante la escisión adaptándolo a la longitud de los alargados brazos de las cromátidas para que éstas no queden atrapadas en el surco de segmentación y sufran daños.

Los resultados tendrán repercusiones importantes en los ámbitos de la genética y de las terapias de enfermedades, en concreto contra el cáncer, puesto que la aneuploidía contribuye a la génesis tumoral.

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