Agora os pesquisadores da Queen Mary University of London (QMUL), Reino Unido, descobriram uma parte importante do mecanismo envolvido em como os cromossomos são separados durante a divisão celular, de modo que um conjunto completo vai para cada uma das novas células.
“Durante a divisão celular, uma célula mãe se divide em duas células filhas, e durante este processo o DNA na célula mãe, embrulhado na forma de cromossomos, é dividido em dois conjuntos iguais. Para conseguir isso, estruturas semelhantes a cordas chamadas microtubos capturam os cromossomos em um local especial chamado kinetochore, e puxam o DNA para fora”, disse Dr Viji Draviam, professor sênior de biologia estrutural e molecular da Faculdade de Ciências Biológicas e Químicas da QMUL.
“Identificamos duas proteínas — minúsculas máquinas moleculares — que permitem a conexão correta entre os cromossomos e os microtubos. Quando estas proteínas não funcionam corretamente, as células podem perder ou ganhar um cromossomo. Esta descoberta nos dá um vislumbre de um passo importante no processo de divisão celular”
O estudo, publicado hoje (sexta-feira 28 de julho de 2017) na revista Nature Communications, ajuda a explicar a condição conhecida como aneuploidia — quando as células acabam com o número errado de cromossomos.
Usando microscópios de alta resolução para filmar o funcionamento interno de células humanas vivas, a Dra Draviam e seus colegas da Universidade de Cambridge (Reino Unido) e do Laboratório Europeu de Biologia Molecular em Heidelberg (Alemanha), descobriram que duas proteínas — Aurora-B kinase e BubR1-bound PP2A fosfatase — agem em oposição uma à outra, adicionando ou removendo grupos de fosfato, respectivamente, para controlar corretamente a fixação de microtúbulos nos cromossomos.
Autor Duccio Conti, que é aluno de doutorado do Dr. Draviam, disse: “Descobrimos que um equilíbrio entre Aurora-B quinase e BubR1-fosfatase é importante para manter números corretos de cromossomos em células humanas.”
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Entendendo os mecanismos moleculares subjacentes da divisão celular poderia ajudar no tratamento de uma série de doenças e desordens.
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“Cânceres agressivos freqüentemente exibem número irregular de cromossomos. As células humanas normais têm normalmente 23 pares de cromossomas; no entanto, as células cancerígenas podem ter 50 ou mais cromossomas. Para diagnosticar especificamente a razão subjacente para a aneuploidia e também para visar ou tratar especificamente a aneuploidia, é preciso entender o que causa a aneuploidia em primeiro lugar”, acrescentou Draviam.
Algumas pessoas nascem com mutações que as predispõem à aneuploidia. Uma dessas condições é a aneuploidia variegada em mosaico (AMIU), na qual os pacientes carecem de uma pequena parte da proteína BubR1. É uma condição muito rara, mas os afetados podem sofrer de microcefalia (cabeça menor que a normal), crescimento restrito, problemas com o cérebro e sistema nervoso, atraso no desenvolvimento, incapacidade mental e convulsões, bem como ter um risco aumentado de câncer.
Dr Draviam disse: “Será útil ver quais são os níveis de AuroraB kinase em pacientes com AMIU que não têm porções do gene BubR1 em seu DNA”. Para compensar a perda de BubR1 nesses pacientes, talvez Aurora-B possa ser reduzida. Também estamos curiosos em saber se os cromossomos são capturados normalmente em pacientes que carecem de fosfatase BubR1. Isto pode revelar novas maneiras de lidar com mudanças adicionais no número de cromossomos vistos em pacientes que sofrem de mutações de BubR1.
“Nos tratamentos de fertilidade, será útil estudar os níveis destas duas proteínas no cinétocoro para selecionar ovos saudáveis a serem implantados no útero das mulheres, para dar-lhes a melhor chance de conseguir uma gravidez bem sucedida”.
Dr Draviam concluiu: “Ao contribuir para uma compreensão molecular do processo de segregação cromossómica, este trabalho irá apoiar o desenvolvimento futuro de marcadores preditivos ou alvos de drogas para uma variedade de desordens ligadas a números cromossómicos irregulares”.”