Mientras las células se están preparando para la división, comienza un proceso crítico: el empaquetado apretado del ADN, esencial para transmitir información genética a las células hija. Debido a la longitud sustancial del ADN, que, cuando se extiende completamente, no puede caber en el núcleo celular, la organización constante y la condensación son vitales.
En un importante esfuerzo de cooperación en las instituciones, los investigadores del Instituto Max Planck de Fisiología Molecular en Dortmund, el Instituto de Cáncer Holandés y Technopol Human en Milán han identificado un mecanismo molecular crucial que la junta de ADN regula en el cromosómeno individual en forma de salchicha. Sus hallazgos publicados en Célula molecularRevelar un mecanismo regulatorio central que podría tener en profundidad implicaciones tanto para la medicina como para la biotecnología.
Durante las fases no distribuidas, el ADN existe en una forma libremente organizada que parece un desastre confuso de espagueti, lo que hace posible la accesibilidad a la información genética. Sin embargo, durante la división celular, es necesario que los cromosomas estén firmemente empaquetados y organizados en estructuras compactas, lo que hace posible su distribución correcta en las células hija. La transformación de una forma de espagueti caótica en cromosomas en forma de salchicha perfectamente organizados es de vital importancia, porque es aproximadamente 10,000 veces más corta que los hilos de ADN originales.
Los investigadores enfatizaron la importancia del tiempo en el ADN de empaque. Duccio Conti, un investigador post -doctoral en MPI, señaló que la condensación prematura o la falta de condensado en el momento correcto pueden tener graves consecuencias, incluidas asociaciones con trastornos como la microcefalia primaria. Hasta este estudio, los mecanismos precisos que regulan cuándo y cómo se inicia la condensación de ADN durante el ciclo celular.
El avance llegó a través de la identificación de un interruptor molecular único que regula la condensación de ADN. El equipo descubrió dos proteínas competidoras que regulan a Condensine II, un jugador importante que controla el parche de cromoso. Cuando la microcefalina (MCPH1) se une a la condensina II, permanece inactivo e incapaz de unirse al ADN, de modo que la forma de espagueti puede continuar existiendo. Por el contrario, cuando la proteína se une a M18BP1, activa la condensina II, lo que hace compactación de ADN en bucles y, en última instancia, cromosomas en forma de salchicha.
Este interruptor es activado por la enzima CDK1, que fosforila ambas proteínas al comienzo de la división celular, causando un intercambio de socios de unión que permiten un envasado de ADN efectivo. La coordinación de este interruptor molecular revela un proceso de vida fundamental y ofrece ideas que pueden contribuir a comprender los errores en los procesos de embalaje de ADN, con la esperanza de desarrollar estrategias preventivas para los trastornos asociados.
En general, esta investigación no solo mejora la comprensión de la división celular, sino que también abre carreteras para futuras investigaciones sobre enfermedades genéticas vinculadas a errores de envasado de ADN.
