Escribiendo aquí recientemente, comparé una célula en proceso de mitosis con un rancho donde una manada de vaqueros separa sus cromosomas en corrales individuales. Si la investigación detrás de ese artículo no es suficiente para inspirar asombro, hay más. A continuación se presentan resúmenes de otros trabajos de investigación relacionados con la división celular.
Corrección de errores y puntos de control.
en un papel PNAS Aborda la cuestión de cómo el huso se une a los cromosomas y realiza la «corrección de errores». Un huso es una estructura en forma de radio que crece a partir de centríolos dentro de un centrosoma. Las fibras del huso, formadas por microtúbulos (largas cadenas de proteínas tubulina que crecen y se contraen dinámicamente), crecen hacia los cromosomas, que están dispuestos en pares a lo largo del eje central (que es donde todo el ADN se copia y se superenrolla en la conocida forma de X). cromosomas). Cada cromátida (una a cada lado, conectada por un centrómero) debe estar unida a un solo microtúbulo del huso. Pero no empiezan de esa manera; Una cromátida puede tener varias y otras ninguna. En el artículo, Ha et al. Se preguntaron cómo terminarían teniendo razón. ¿Cómo se solucionan los errores de archivos adjuntos?
El huso mitótico es una estructura bipolar, compuesta principalmente de microtúbulos, que separa un número igual de cromosomas en cada célula hija. con notable fidelidad. Huso Comienza con muchos apegos incorrectos. entre cromosomas y microtúbulos Se corrigió con el tiempo para finalmente cumplir con el punto de control del ensamblaje del husillo. Y Permitir que la celda continúe Separar los cromosomas. A menudo se atribuye la mala agregación cromosómica. Errores En corrección de errores. A pesar de la importancia generalizada de los errores de segregación cromosómica, actualmente faltan métodos cuantitativos para caracterizarlos. Dinámica del proceso de corrección de errores. ¿Y cómo podría salir mal? (Énfasis añadido.)
¡Un puesto de control! ¡Qué concepto! Una celda tiene varios puntos de control de paso/no paso que no permiten que continúe la división celular hasta que se corrijan los errores. Suena como un control de calidad automatizado realizado por alguien con la previsión de diseñar una «corrección de errores» para saber «cómo puede salir mal» y evitar fallos. ¿Cómo pueden los procesos darwinianos ciegos crear puntos de control?
«La corrección de errores es un proceso cromosómico autónomo que se produce a un ritmo constante durante el montaje del huso», descubrieron los autores. Sin embargo, ciertamente hay otros procesos que están observando y monitoreando, ya que los puntos de control y la corrección de errores desafían las explicaciones darwinianas.
Hablando de puntos de control, investigadores de la Universidad de Duisburg-Essen anunciaron que han identificado una de las proteínas que da la señal clara de la mitosis. El estado predeterminado es no avanzar o detenerse. «Descubrieron cómo el iniciador de la señal de parada, una proteína quinasa llamada Mps1, se une al sitio de unión cromosómica y cómo. Los cromosomas se translocan sólo después de que están correctamente unidos al huso mitótico.«Los hallazgos se describen en un artículo Biología actual.
Muelles y cepillos para botellas en el centrómero.
Un despacho de Kerry Bloom Biología actual Informé sobre un trabajo que muestra que los «yugos» en mi analogía (los centrómeros) tienen un resorte que ayuda a los «vaqueros» a crear la tensión adecuada en las cuerdas antes de separarlas. Este artículo enfatiza el papel de las proteínas como estructuras físicas capaces de mediar fuerzas sobre otras moléculas.
torneado El ADN centrómero es un resorte mecánico. Hay Centro de Lealtad Segregación cromosómica. Un estudio reciente muestra cómo El ADN del centrómero forma un bucle y rompe la cohesina y la condensina. Transformar centrómeros y pericentrómeros. Cepillos para botellas bilaterales.
Bloom muestra un diagrama en forma de «cepillo de botella» de estas proteínas centrómero. La forma, que incluye bucles separados en la proteína, le da flexibilidad al centrómero, manteniéndolo rígido pero lo suficientemente elástico como para colgar de las hebras de ADN «flexibles».
Cada dominio centrómero forma el llamado cepillo de botella. es un cepillo para biberones (Figura 1). La solución de un físico para convertir un polímero flexible en un resorte mecánico. Apiñamiento de cadenas laterales (bucles de ADN) desde el eje primario Reduce las fluctuaciones a lo largo del eje y produce resistencia a la tracción. A medida que el eje primario se dobla, la distancia entre las cadenas laterales disminuye en la dirección de la curvatura, aumentando el apiñamiento entre las cadenas laterales, que resiste la flexión.
Consulte aquí para obtener más información sobre la cohesina y la condensina, dos proteínas esenciales involucradas en el empaquetado del ADN, «una de las mayores maravillas de la naturaleza».
El artículo menciona una posible función no codificante del ADN en el centrómero: ¡material de embalaje! Al abordar la cuestión de por qué los centrómeros difieren en tamaño, escribe:
centrómeros Un misterio desde una perspectiva secuencial Y. Ellos pueden ser tan solo 117 pb (levadura en ciernes) y hasta varias megabases en humanos. Se pueden construir en secuencias únicas o Serie jerárquica de repeticiones de satélites pequeños. (satélite alfa de 171 pb). Esta paradoja puede resolverse mediante la diferencia entre la unión de los microtúbulos por el bolo de ADN utilizado para formar la plataforma y el resorte para el ensamblaje del cinetocoro.…. Sea el pericentromero Compuesto por secuencias repetitivas. o un rasgo secundario que difiere en la filogenia eucariota.
Atando juntos
en otro papel Biología actual Se analiza el papel de los pares de centrómeros en la meiosis, el proceso de división celular para la reproducción sexual. Evatt y cols. Descubrió que se forman «ataduras elásticas» entre cromosomas emparejados y que estas ataduras de cromatina dependen de la cohesina. Las ataduras permiten que los cromosomas se orienten correctamente en el huso. Para obtener más información sobre ataduras en bioquímica, consulte este artículo.
El trabajo de Cohesin nunca termina
en un papel PNAS La preparación para la división celular es un proceso que tiene lugar en la interfase, el período entre divisiones celulares. La «organización impulsada por actividades» implica múltiples pasos que requieren ATP para obtener energía, incluida la «contracción, separación y supresión del entrelazamiento». Me recuerda cómo el Comité del Desfile de las Rosas planifica el próximo desfile tan pronto como termine el último. Se necesitaba más previsión para ver la necesidad de estos procesos.
Nuevamente, la cohesina juega un papel importante durante todo el ciclo celular. «Nuestro modelo sugiere que Cinética rápida de extrusión de bucle activo «Mantiene una organización densa de la cromatina en comparación con la lenta relajación de los bucles de cromatina», dicen Chan y Rubenstein. «Este trabajo presenta un marco físico para explicar cómo la cohesina contribuye a una regulación transcripcional eficiente». Así es como la extrusión de bucles es un proceso inteligente utilizado por los ingenieros para prevenir daños a las cintas de computadora Transcripción Y la célula utiliza esta estrategia para proteger el ADN de la rotura durante la replicación.
Mantenga la cuenta regresiva
Con reminiscencias de la cuenta regresiva para una verificación final en la plataforma de lanzamiento, las células de mamíferos pueden permanecer en un estado de reposo antes de accionar el «interruptor maestro» para iniciar la mitosis. Los investigadores de Weill Cornell Medicine descubrieron que el interruptor maestro E2F, una proteína del factor de transcripción, «puede permanecer en un largo estado de activación parcial y reversible» antes de activarse por completo. «¡Ir!» Me recuerda al controlador de vuelo de la NASA pidiendo a todos los ingenieros del subsistema que gritaran. Antes de comprometerse a empezar.
Según los investigadores, este intermedio parece ser el estado primario. Esto da tiempo a las células para detectar e integrar las señales de entrada de la división celular normal y fluctuante., suavizando este «ruido» y reduciendo la posibilidad de una segmentación inadecuada. Pero los investigadores dudan de esto. Esta condición tiene otras funciones como facilitar la reparación del ADN.Esto se debe a que las células en esta condición muestran signos de procesos activos de reparación del ADN.
Resumen
Ninguno de los artículos citados en este artículo apeló a la evolución para explicar los hallazgos. Como siempre, la cantidad de Darwin es inversamente proporcional a la cantidad de detalles biológicos en un trabajo de investigación. El diseño inteligente (previsión, función y artesanía) se encuentra en los detalles.
