18:06 2022-12-06
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ „Desfășurarea” cromozomilor: O perspectivă unică asupra determinanților lățimii cromozomiale
_ „Desfășurarea” cromozomilor: o perspectivă unică asupra determinanților lățimii cromozomiale
Cromozomii sunt o formă foarte condensată de ADN și sunt cruciale pentru diviziunea celulară. În timpul mitozei, cromozomii asigură că materialul genetic este împărțit în mod egal între celulele fiice. Interesant este că dimensiunile și gradul de condensare a ADN-ului în cromozomii mitotici variază de la organism la organism. Modul în care este reglat acest lucru – adică ce factor guvernează formarea și dimensiunile cromozomiale mitotice – rămâne un mister.
O echipă de cercetători condusă de dr. Yasutaka Kakui de la Institutul pentru Studii Avansate Waseda, Universitatea Waseda; Frank Uhlmann la Laboratorul de Segregare a Cromozomilor, Institutul Francis Crick; și Toru Hirota, de la Divizia de Patologie Experimentală, Institutul de Cancer al Fundației Japoneze pentru Cercetarea Cancerului, și-au propus să decodeze această enigmă.
Cum a început totul? Pentru Kakui, fascinația lui pentru cromozomi a fost cea care l-a motivat să se apuce de această cercetare. „Cum este ADN-ul genomic stocat în celule? Aceasta este o întrebare străveche, nerezolvată. Pentru a ne extinde cunoștințele despre modul în care celulele transmit cu exactitate informațiile genetice generațiilor succesive, trebuie să înțelegem baza moleculară a formării cromozomilor”. Și acesta este ceea ce a condus acest studiu, ale cărui constatări au fost publicate în Cell Reports.
În timpul mitozei, ADN-ul suferă o compactare semnificativă pentru a forma cromozomi. Un complex inel proteic mare numit condensin joacă un rol cheie în procesul de compactare. Se leagă la anumite locuri de pe ADN și îl comprimă formând bucle. Deci, oamenii de știință știu că condensina este esențială pentru compactarea ADN-ului, care este strâns legată de dimensiunile cromozomiale - cromozomii mai groși fiind mai compactați. Ei știu, de asemenea, că modelul site-urilor de legare a condensinei este specific speciei. Dar rolul exact al contactelor condensinei și cromatinei în determinarea dimensiunilor cromozomiale este, deocamdată, neclar.
Cercetătorii au explorat diferite fațete ale contactelor condensinei și cromatinei pentru a răspunde întrebărilor la îndemână. Ei au folosit microscopia Hi-C și super-rezoluție pentru a analiza corelația dintre contactele cromatinei mitotice și lungimea brațului cromozomal atât în drojdiile înmugurite, cât și în cele de fisiune, S. cerevisiae și, respectiv, S. pombe.
Au fost găsite dovezi concludente. indicând faptul că distanța dintre contactele cromatinei este direct proporțională cu lungimea brațului atât în interfază, cât și în mitoză. Prin urmare, brațele mai scurte au contacte cu distanță scurtă, iar brațele mai lungi au contacte cu rază lungă. S-a constatat că aceasta este specifică speciei.
Acum, distanțe mai mari ale contactelor cromatinei duc la bucle de cromatina mai mari, ambele fiind indicatori ai brațelor cromozomiale mai largi. Autorii au investigat astfel atât drojdiile înmugurire, cât și cele de fisiune pentru a concluziona că în cadrul unei specii, brațele cromozomiale mai lungi erau întotdeauna mai largi. Motivați de observarea cu succes la drojdii, aceștia și-au extins studiul la celulele umane, pentru a găsi aceleași corelații.
„Am făcut descoperirea neașteptată că brațele cromozomiale mai lungi sunt întotdeauna mai groase la nivelul speciilor eucariote, ceea ce ne ajută înțelegeți cum se formează cromozomii mitotici în timpul diviziunii celulare”, explică Kakui. Studiul lor ar fi primul care stabilește în mod concludent că lungimea brațului cromozomial determină lățimea cromozomului mitotic.
Acest studiu a oferit perspective unice asupra structurii cromozomiale mitotice care provoacă perspectivele actuale asupra formării cromozomului mitotic. Kakui rezumă: „Descoperirile noastre ar deschide o nouă modalitate de a evita avortul cromozomial, o cauză probabilă pentru formarea de celule canceroase și/sau malformații congenitale, cum ar fi sindromul Down, prin controlul structurii cromozomului mitotic. Acest lucru poate schimba potențial tratamentele medicale pentru terapia cancerului. și/sau tratamente de fertilitate."
Comentarii:
Adauga Comentariu