Investigadores revelan nuevos secretos sobre la división celular y desvelan el papel de una proteína clave en cáncer

Publicado 15/01/2020 18:59:16CET
Los microtúbulos (rojo) se ramifican a partir de un microtúbulo de la plantilla (verde)
Los microtúbulos (rojo) se ramifican a partir de un microtúbulo de la plantilla (verde) - PRINCETON UNIVERSITY

MADRID, 15 Ene. (EUROPA PRESS) -

Investigadores de la Universidad de Princeton (Estados Unidos) han recreado con éxito en un tubo de ensayo un proceso clave involucrado en la división celular, descubriendo así el papel vital que desempeña una proteína que se eleva en más del 25 por ciento de todos los cánceres. Estos hallazgos, descritos en dos artículos publicados en las revistas 'eLife' y 'Nature Communications', son un paso clave para recrear toda la maquinaria de la división celular y podrían conducir a nuevas terapias dirigidas para prevenir el crecimiento de células cancerosas.

Cuando las células se dividen, una estructura compuesta de miles de filamentos llamados microtúbulos se adhiere a los cromosomas y atrae un número igual de ellos a cada célula recién formada. Cada microtúbulo se ensambla a partir de moléculas de tubulina individuales y, debido a que los errores en la segregación de cromosomas pueden conducir al cáncer, es vital que se ensamblen en microtúbulos en el momento y lugar adecuados para formar una estructura funcional.

La nucleación de microtúbulos ramificados, en la que se forma un nuevo microtúbulo a partir del lado de uno existente, es crucial para este proceso porque permite a la célula formar grandes cantidades de microtúbulos que apuntan todos hacia los cromosomas. Esta nucleación depende de varias piezas de maquinaria molecular. Una pieza, llamada y-TuRC, inicia el ensamblaje de las moléculas de tubulina en microtúbulos, mientras que otra, conocida como Augmin, recluta y-TuRC al lado de los microtúbulos existentes.

Una proteína llamada TPX2, cuyos niveles están elevados en más del 25 por ciento de todos los cánceres, también está involucrada en la ramificación de la nucleación de microtúbulos. Los niveles elevados de TPX2 conducen tanto a un ensamblaje erróneo de microtúbulos en las células como a resultados deficientes en los pacientes con cáncer.

Sin embargo, aún se desconoce cómo funciona TPX2 con Augmin y y-TuRC para mediar la nucleación microtubular ramificada y el ensamblaje de huso. "Para entender mejor el mecanismo de la ramificación de la nucleación microtubular, nos propusimos reconstituir el proceso fuera de la célula usando proteínas purificadas", explica una de las líderes del estudio, Sabine Petry.

En su trabajo, los investigadores estudiantes describen cómo recrearon la nucleación microtubular ramificada en un tubo de ensayo. Un hallazgo clave del estudio es que, al igual que Augmin, TPX2 puede unirse a los microtúbulos y reclutar a y-TuRC para iniciar la nucleación de microtúbulos ramificados. Otro hallazgo sorprendente fue que el TPX2 también ayuda a reclutar augmina a los microtúbulos, mejorando aún más el reclutamiento de y-TuRC.

En otro de sus trabajos, revelan además que TPX2 se comporta como un líquido al promover la nucleación de microtúbulos ramificados. Específicamente, forma una capa líquida en la superficie de los microtúbulos existentes que se ramifica en gotas que contienen tubulina, muy parecido al rocío durante las mañanas frías. Los investigadores encontraron que TPX2 y la tubulina pueden condensarse juntos para formar gotas similares a las líquidas a través de un mecanismo de separación de fases idéntico al que causa que las gotas de aceite se formen en el agua. Nuevos microtúbulos pueden formarse a partir de estas gotas de TPX2-tubulina y, debido a que las gotas se condensan en la superficie de los microtúbulos existentes, esto resulta en la formación de estructuras microtubulares ramificadas.

Juntos, ambos estudios apuntan que TPX2 es el eje de la ramificación de la nucleación microtubular. Viaja a los microtúbulos primero para ensamblar todos los otros componentes que finalmente dan lugar a un microtúbulo ramificado, y lo hace mientras se comporta como un líquido. Petry y sus colegas piensan que las señales celulares pueden regular la condensación de TPX2 para asegurar que solo ocurra cuando una célula se está dividiendo.

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