Cómo las células humanas coordinan el inicio de la replicación del ADN

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Bruce Stillman, presidente y director ejecutivo de Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL), ha estado analizando la replicación del ADN, un paso crítico en la división celular, desde la década de 1980. Su laboratorio estudia cómo los complejos de reconocimiento de origen (ORC) coordinan la duplicación del ADN. Descubrieron cómo nuestras células ensamblan y desmontan los ORC durante el ciclo de división celular. Una proteína ORC se secuestra en pequeñas gotas de líquido, manteniéndola separada hasta el momento adecuado para reclutar otras proteínas y comenzar la replicación del ADN.

El ORC reconoce dónde comenzar la replicación en numerosos lugares a lo largo de los largos tramos lineales de ADN en los cromosomas de nuestras células. Los ORC completamente ensamblados reclutan otras proteínas para hacer copias precisas de los cromosomas. Este mecanismo es necesario para heredar el ADN con precisión y sin errores que puedan conducir a dolencias como el cáncer.

Los científicos estudiaron la estructura de los ORC en varias especies. Stillman explica:

«Ya hemos estudiado esto en la levadura de cerveza, pero resulta que las células humanas tienen una forma diferente de hacer las cosas».

A diferencia de la levadura unicelular, los seres humanos tenemos una variedad de células que se dividen en diferentes momentos. Para coreografiar esto, los investigadores encontraron que una proteína ORC humana, ORC1, tiene algunas regiones de las que carece la levadura ORC1. Cuando ORC se une al ADN, ORC1 recluta CDC6, una proteína que ensambla otras proteínas de replicación del ADN. Algunas de las regiones humanas específicas de ORC1 y CDC6 se unen a otras proteínas que regulan la replicación del ADN. Manzar Hossain, investigador del laboratorio de Stillman, dice:

«Encontramos que ORC1 y CDC6 interactúan de una manera muy tangencial. Encontramos un período de tiempo muy corto que les permite interactuar».

El ORC1 unido al ADN se secuestra en gotitas de líquido que cambian de forma brevemente y luego introduce CDC6. Kuhulika Bhalla, postdoctorado en el laboratorio de Stillman, explica:

«Entonces, si puedes imaginar una lámpara de lava, como si tuviera líquido, pero hubiera otros líquidos de colores en su interior. Y aun así lograron mantenerse separados».

Durante la mayor parte del ciclo de división celular, las cantidades de ORC1 y CDC6 fluctúan en la célula. Stillman explica que «tanto las cantidades altas como las bajas de ORC1 tienen consecuencias graves para la viabilidad celular. Por lo tanto, es necesario tener la cantidad correcta» de cada proteína a lo largo del ciclo celular. Stillman y sus colegas demostraron que CDC6 recluta otras proteínas reguladoras que controlan la actividad y los niveles de ORC1 tanto en el espacio como en el tiempo. Publicaron sus resultados en Célula molecular.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Laboratorio Cold Spring Harbor. Original escrito por Jasmine Lee. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.

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