sábado, 15 de enero de 2011

DIVISIÓN CELULAR CONTROLADA

La citoquinesis corresponde a la última etapa de la división celular. Desde el momento de la fecundación hasta el final de nuestra vida, millones de células en nuestro cuerpo se dividen a través de la citoquinesis- Durante este proceso, una célula madre produce dos células hijas que se separan a través del estrechamiento progresivo de la porción celular que comparten; por fin, la célula madre original se parte en dos.



Cuando empieza la citoquinesis, las dos células hijas aún se están repartiendo algunos de los elementos de la célula madre que necesitarían para sobrevivir por sí mismas. Uno de estos elementos repartidos a última hora y sin embargo, el más importante para la supervivencia de la célula, es el ARN, el manual con las instrucciones para el correcto funcionamiento de la célula.

El material genético se almacena en los cromosomas, una suerte de bastoncillos microscópicos. durante la división celular, estos se sitúan en la zona de unión entre las dos futuras células hijas. Una vez ordenados y clasificados, son desplazados hacia las células hijas, de manera que cada hija se queda con una copia de cada cromosoma.

El hecho de que los cromosomas sean repartidos al mismo tiempo que empieza la citoquinesis puede conllevar algunos problemas. Si surge algún retraso durante la clasificación y repartición de los cromosomas y la citoquinesis sigue avanzando, los cromosomas pueden llegar a ser cortados. Estos cortes causarían una pérdida de material genético, es decir, la pérdida de una parte de las instrucciones para que la célula funcione correctamente. En la práctica, estos cortes pueden dar lugar a diferentes enfermedades, la más grave de las cuales corresponde al cáncer.

Para evitar que la citoquinesis avance mientras aún quedan cromosomas en la región que une a las dos hijas, las células han desarrollado un mecanismo de gran complejidad: la vía de NoCut (del inglés no corte). Esta se encarga de bloquear la citoquinesis hasta que ha finalizado la repartición de cromosomas.





LA PROTEÍNA CENTINELA

Grupos de investigación están intentando desentrañar los mecanismos de la vía de NoCut. Para ello, utilizan células de levadura (Saccharomyces cerevisiae), que se dividen según los mismos principios que las células humans, pero que son mucho más fáciles de manipular en el laboratorio.

Los datos que se han obtenido hasta el momento llevan a la hipótesis de que existe una proteína (Aurora-B), alojada en la zona de partición, que, como si de un detector de humos se tratara, tiene la capacidad de notar si hay cromosomas a su alrededor y enviar una señal de alerta a la maquinaria encargada de la citoquinesis para que pare inmediatamente. Ello permite a las células hijas disponer del tiempo necesario para acabar de repartirse los cromosomas. Una vez los cromosomas han sido retirados de la zona de partición, Aurora-B deja de mandar la señal de alarma y se reemprende la citoquinesis, hasta que las dos células hijas se dividen.

En la actualidad, los esfuerzos se centran en averiguar el modo en que Aurora-B detecta la presencia de cromosomas en la zona de partición celular. Algunas observaciones indican que son las histonas (proteínas que forman parte de los cromosomas) las que avisan a Aurora-B de la presencia de cromosomas a su alrededor. En concreto, serían unas pequeñas etiquetas moleculares que se pegan a las histonas las que actúan como el humo que detecta Aurora-B. Estas etiquetas, o acetilaciones, harían visibles los cromosomas al detector de Aurora-B. En un trabajo publicado en 2009 en Nature Cell Biology se muestra que, si se arrancan dichas acetilaciones de las histonas, Aurora-B no detecta los cromosomas de su alrededor. La citoquinesis no se detiene y las células sufren graves cortes en su material genético que las llevan a la muerte.

El siguiente paso sería averiguar el modo en que las histonas acetiladas alertan a Aurora-B, cómo detiene Aurora-B la división celular y tratar de utilizar los conocimientos sobre la vía de NoCut para evitar la aparición de enfermedades como el cáncer.

Autores: Alexandre Vendrell y Manuel Mendoza del Centro de Regulación Genómica de Barcelona

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