Começando como uma única célula, os organismos passam por milhões de gerações de divisões para, em última análise, gerar os ossos, o coração, o cérebro e outros componentes que constituem um ser vivo. A mola mestra nesse processo intrincado é a transferência de DNA por meio de cada divisão celular subsequente em pacotes distintos chamados cromossomos.

É fundamental que todos os cromossomos sejam duplicados e distribuídos com precisão em cada geração de divisão celular . Se os componentes cromossômicos herdados forem alterados, mesmo que ligeiramente, podem ocorrer defeitos congênitos e certos tipos de câncer.

Um novo estudo publicado na revista Science pelo pós-doutorado Pablo Lara-Gonzalez, da Divisão de Ciências Biológicas Professor Arshad Desai e seus colegas aborda o mistério de como os cromossomos são herdados corretamente cada vez que uma célula se divide. Usando uma nova sonda que monitora um aspecto-chave deste processo, Lara-Gonzalez e Desai detalharam a mecânica por trás de um sinal de "espera" que garante que a divisão celular não seja iniciada prematuramente.

Os pesquisadores concentraram suas investigações em um caminho na célula chamado "ponto de verificação do fuso", que é um tipo de mecanismo de controle de qualidade que garante a herança cromossômica precisa durante a divisão celular. A via do ponto de verificação do fuso é ativada em um local no cromossomo chamado cinetocoro, uma interface mecânica onde as fibras de proteína são acopladas para separar os cromossomos.

"Quando os cinetóforos não estão ligados a essas fibras de proteína, eles enviam um sinal de 'espera' que interrompe a célula em mitose (divisão celular), dando tempo para que os anexos se formem", disse Desai, professor da Seção de Células e Biologia do Desenvolvimento (Ciências Biológicas) e o Departamento de Medicina Celular e Molecular (Faculdade de Medicina). "Desta forma, a célula garante que todos os cromossomos estejam conectados corretamente e prontos para serem separados antes da divisão da célula, não deixando nenhum cromossomo para trás."

No artigo da Science , os pesquisadores descrevem como o sinal do ponto de verificação de espera é gerado especificamente em cinetocoros de cromossomos não ligados . Por acaso, eles desenvolveram uma sonda fluorescente que lhes permitiu observar pela primeira vez o evento molecular chave na geração do sinal de espera em cinetocoros em células vivas .

"Este trabalho identificou uma molécula 'casamenteira' chave que reúne dois constituintes do sinal de espera que não gostam de se associar por conta própria", disse Lara-Gonzalez. "Essas descobertas ajudam a explicar por que o sinal do ponto de verificação de 'espera' é gerado seletivamente nos cinetocores e não em qualquer outro lugar da célula."

As descobertas oferecem uma estrutura de como a precisão da herança dos cromossomos pode ser diminuída em certos estados de doença, como o câncer, disseram os pesquisadores.