Investigadores de la Universidad Autónoma de Barcelona (UAB) han
identificado por primera vez el triple mecanismo que detiene la
separación de los cromosomas en respuesta a situaciones que comprometen
la integridad de la información genética. La pérdida de esta capacidad
de respuesta es característica de las células cancerosas. El trabajo fue publicado en Plos Genetics.
La
proliferación celular requiere la copia (replicación) de los cromosomas y
su distribución (segregación) en las dos futuras células hijas. Las
células experimentan continuamente alteraciones (lesiones) espontáneas
en el ADN que conforma los cromosomas, debido por ejemplo a su entorno
acuoso (reactivo). En respuesta a la presencia de lesiones en el ADN,
las células detienen el ciclo de división celular para dar tiempo a la
reparación de las lesiones e impedir la transmisión de cromosomas
dañados y replicados de forma incompleta. La pérdida de esta capacidad
da lugar a la aparición de inestabilidad cromosómica, motor de la
transformación cancerosa.
Estudios previos de otros laboratorios habían identificado que las células del organismo modelo Schizosaccharomyces pombe,
una levadura empleada en el laboratorio para investigar el
comportamiento celular, detienen la progresión del ciclo de división
celular a través de un proceso que se había asumido como universal (en
términos científicos, la fosforilación en un residuo tirosina conservado
en la quinasa dependiente de ciclina Cdk1, el motor del ciclo celular).
El equipo dirigido por David G. Quintana, investigador del
departamento de Bioquímica y Biología Molecular de la UAB, ha demostrado
que este control no es indispensable en otros organismos y que el
modelo hasta ahora imperante era excesivamente simple. Las células a las
que habían eliminado el gen responsable de este control, llamado Wee1 /
Swe1, eran plenamente capaces de detener el ciclo celular en respuesta a
daño en el ADN, lo que sugería la existencia de controles adicionales.
Mecanismo de vigilancia
El trabajo identifica
tres vías de control que confluyen en esta respuesta, mediadas por los
genes Wee1, Pds1/securina y Rad53/Chk2. Cada una de ellas por sí sola es
suficiente para impedir la segregación de los cromosomas y, por tanto,
el proceso de división celular. Es necesaria la eliminación simultánea
de estas tres vías de control a fin de que pueda tener lugar la
segregación de cromosomas dañados y replicados de manera incompleta.
Significativamente, el gen Rad53/Chk2 forma parte del llamado mecanismo de vigilancia (en inglés llamado checkpoint)
de la fase S, que detecta y responde a las situaciones que comprometen
el proceso de replicación de los cromosomas. Chk2 es oncogénico en
humanos y el checkpoint de la fase S es considerado una barrera anticáncer temprana en el proceso de transformación maligna.
Los
autores proponen que los tres niveles de control, y no solo el mediado
por el gen Wee1, probablemente estén presentes también en las células
humanas. Esto explicaría la paradoja de que Wee1 no sea oncogénico en
humanos: las células disponen de dos barreras más para evitar esta
pérdida de control.
Referencia bibliográfica:
Palou G, Palou
R, Zeng F, Vashisht AA, Wohlschlegel JA, Quintana DG (2015) Three
Different Pathways Prevent Chromosome Segregation in the Presence of DNA
Damage or Replication Stress in Budding Yeast. PLoS Genet 11(9): e1005468. doi:10.1371/journal.pgen.1005468. http://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371%2Fjournal.pgen.1005468
Fuente: Agencia SINC.
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