Ο διαχωρισμός χρωμοσωμάτων βρίσκεται υπό εστίαση

Αναπαράσταση των συμπλοκών εκκριματίνης-εκκριματίνης και μη-εκκρευστίνης, με μια καλλιτεχνική αναπαράσταση του DNA στο παρασκήνιο. Το Separase απελευθερώνει τους δύο βραχίονες των χρωμοσωμάτων κατά τη διαίρεση των κυττάρων. Πίστωση: © UNIGE

Κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης, τα χρωμοσώματα αντιγράφονται και διαχωρίζονται έτσι ώστε ένα αντίγραφο κάθε χρωμοσώματος να κληρονομείται από καθένα από τα δύο εκκολαπτόμενα κύτταρα. Η σωστή κατανομή των χρωμοσωμάτων απαιτεί υψηλή ακρίβεια και ελαττώματα σε αυτή τη διαδικασία μπορεί να οδηγήσει σε ανώμαλη κατανομή των χρωμοσωμάτων και να διευκολύνει την ανάπτυξη καρκίνου. Αναλύοντας τη δομή της πρωτεΐνης που είναι υπεύθυνη για τον διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων, μια διεθνής ομάδα με επικεφαλής επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης (UNIGE) έριξε φως στους μηχανισμούς που ελέγχουν αυτόν τον βασικό παράγοντα στην κυτταρική διαίρεση. Αυτή η εργασία δημοσιεύτηκε στο περιοδικό φύση.


Πριν από τη διαίρεση, το κελί αντιγράφει το δικό του DNA και περνά από ένα κελί χρωμοσώματα Ένας απλός βραχίονας για τον διπλασιασμό των χρωμοσωμάτων με δύο πανομοιότυπους βραχίονες που συνδέονται μεταξύ τους με έναν δακτύλιο σε σχήμα πρωτεϊνικό σύμπλεγμα: συνοχή. Οι βραχίονες στη συνέχεια διαχωρίζονται κάνοντας μοριακό ψαλίδι – διαχωρισμένο – που κόβει μια υπομονάδα του συμπλόκου συνεκκίνησης για να ανοίξει το βρόχο. Μόλις διαχωριστούν τα χρωμοσώματα, το κύτταρο διαιρείται και γεννά δύο πανομοιότυπα θυγατρικά κύτταρα. Η διάσπαση της κοεσίνης ρυθμίζεται σε μεγάλο βαθμό από τον διαχωρισμό και πρέπει να συμβαίνει μόνο σε πολύ συγκεκριμένο χρόνο κατά τη διάρκεια του κυτταρικού κύκλου. Για να επιτευχθεί αυτό, αρκετές κατασταλτικές πρωτεΐνες αναστέλλουν ανεξάρτητα τη δραστηριότητα διαχωρισμού έως ότου διαχωριστούν τα χρωμοσώματα. Ωστόσο, μέχρι στιγμής, μοριακοί μηχανισμοί Ποιοι αναστολείς ελέγχουν την εκκριτική δραστηριότητα παρέμεινε ασαφής.

Η ηλεκτρονική μικροσκοπία υψηλής ανάλυσης χρησιμοποιείται για την αποκάλυψη ρυθμιστικών μηχανισμών

Σε αυτή τη μελέτη με επικεφαλής την ομάδα του Ανδρέα Μπόλαντ, καθηγητή στο Τμήμα Μοριακής Βιολογίας της Σχολής Επιστημών της UNIGE, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν κρυογενική ηλεκτρονική μικροσκοπία (cryoEM). «Αυτή η τεχνολογία μας επιτρέπει να παρατηρούμε βιολογικά δείγματα σε εξαιρετικά υψηλή ανάλυση, διατηρώντας τα στη φυσική τους κατάσταση », εξηγεί ο Jun Yu, ερευνητής στο Τμήμα Μοριακής Βιολογίας και πρώτος συγγραφέας αυτής της μελέτης.

Χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, μπόρεσαν να αναγνωρίσουν διάφορες δομές ενός ανθρώπινου διαχωριστή συμπλοκοποιημένου με έναν από τους αναστολείς του, και αποκάλυψαν νέους ρυθμιστικούς μηχανισμούς για το ένζυμο. “Αποδεικνύεται ότι αυτοί οι αναστολείς καταλαμβάνουν τοποθεσίες που αναγνωρίζουν επίσης το υπόστρωμα συνοχής, αποτρέποντας τη δραστηριότητα διάσπασης μοριακών ψαλιδιών”, εξηγεί ο Andreas Boland.

Αναστολή μιας πρωτεΐνης αλλάζοντας το σχήμα της

Ενώ ένας αναστολέας, η σεκουρίνη, συνδέεται απευθείας με το μοριακό ψαλίδι για να μπλοκάρει την ενεργή του θέση, ένας άλλος αναστολέας – CCC – δρα μέσω ενός πιο περίπλοκου μηχανισμού. Με τη δέσμευση στην περιφέρεια της κλάσης, το σύμπλεγμα CCC προκαλεί μια διαμορφωτική αλλαγή στην ίδια την τάξη. Ως αποτέλεσμα, οι β-βρόχοι – συνήθως εύκαμπτοι και αποδιοργανωμένοι – αναδιοργανώνονται σε σταθερή θέση, οδηγώντας σε αυθόρμητη αναστολή του ενζύμου.

Ο Andreas Boland καταλήγει στο συμπέρασμα, “Η δουλειά μας συμβάλλει σημαντικά στην κατανόηση των μηχανισμών που ρυθμίζουν την ενεργοποίηση του χαλάζιου και θα μπορούσαν να βοηθήσουν στο σχεδιασμό νέων αντικαρκινικών θεραπειών.”


Οι επιστήμονες καθορίζουν τη δομή του ενζύμου που είναι απαραίτητη στην κυτταρική διαίρεση


περισσότερες πληροφορίες:
Διαρθρωτική βάση για τη ρύθμιση του ανθρώπινου διαχωρισμού από κυκλίνη και CDK1 – κυκλίνη Β1, φύση (2021). DOI: 10.1038 / s41586-021-03764-0 Και το www.nature.com/articles/s41586-021-03764-0

το απόσπασμα: Διαχωρισμός χρωμοσωμάτων στο Focus (2021, 21 Ιουλίου) Ανακτήθηκε στις 21 Ιουλίου 2021 από https://phys.org/news/2021-07-chromosome-focus.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Ανεξάρτητα από οποιαδήποτε δίκαιη διαπραγμάτευση για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν μπορεί να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.

READ  Προειδοποίηση από τον επιστήμονα που ανακάλυψε τον Έμπολα: "Η ανθρωπότητα αντιμετωπίζει έναν άγνωστο αριθμό νέων και δυνητικά θανατηφόρων ιών"

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *