Tecnologia Científica

Condições esta¡veis ​​durante a divisão celular
Erros durante a divisão celular podem desencadear o desenvolvimento de ca¢ncer. Nãoéde admirar que esse processo central seja controlado por vários reguladores e guardas.
Por Max Planck - 28/02/2020


Separação incompleta dos cromossomos (vermelha) por microtaºbulos (verde).
Crédito: MPI f. Fisiologia Molecular

Erros durante a divisão celular podem desencadear o desenvolvimento de ca¢ncer. Nãoéde admirar que esse processo central seja controlado por vários reguladores e guardas. O grupo de pesquisa de Alex Bird no Instituto Max Planck de Fisiologia Molecular descobriu um ator-chave atéentão desconhecido e como ele fornece a estabilidade necessa¡ria ao processo de distribuição da informação genanãtica, reaproveitando um fator estudado hámuito tempo no tra¡fico de celulares.

Os corpos constantemente renovam suas células. No trato digestivo, as células vivem apenas alguns dias e a pele érenovada uma vez por maªs. Este processo éconduzido pela divisão celular . No caso ideal, duas células filhas idaªnticassão criados a partir de uma canãlula. No entanto, a divisão igual da informação genanãtica atravanãs da separação e segregação dos cromossomos duplicados em células filhas recanãm-formadas émuitosensívela erros. Se um erro for deixado sem correção, essas células frequentemente morrera£o devido a  falta de informação genanãtica. Pior ainda, as células podem sobreviver e transmitir o erro a s gerações seguintes. Quanto mais erros acontecem, mais informações genanãticas são distorcidas, semelhante ao "telefone" do jogo infantil. Como resultado, as células degeneram, potencialmente levando a  divisão celular incontrola¡vel e, na pior das hipa³teses, ao desenvolvimento de ca¢ncer.

Para escapar desse destino, a canãlula desenvolveu uma variedade de mecanismos de controle que, entre outras funções, podem desfazer erros durante as fases posteriores da divisão celular. O controle da segregação cromossa´mica depende da capacidade das células de equilibrar a estabilidade dos tubos de protea­nas (microtaºbulos), que movem os cromossomos atravanãs da canãlula. Os microtaºbulos formam filamentos de protea­nas que primeiro capturam cromossomos como os braa§os de um polvo, os organizam no centro da canãlula e finalmente os separam igualmente.

No entanto, a ligação dos microtaºbulos aos cromossomos éum ato de equila­brio: se os microtaºbulos são muito fra¡geis, os cromossomos não são organizados corretamente antes de serem distribua­dos. Se os microtaºbulos forem muito esta¡veis, os erros cometidos durante o processo de captura não podera£o ser revertidos. A equipe de Alex Bird descobriu um regulador chave atéentão desconhecido desses processos, a protea­na GTSE1, que promove a estabilidade dos microtaºbulos. Alguns tipos de células cancera­genas que freqa¼entemente tem microtaºbulos hiperesta¡veis ​​e cromossomos com erros de registro são consistentemente encontrados com na­veis elevados de GTSE1. Bird e sua equipe foram capazes de mostrar que, se a quantidade de GTSE1 for reduzida nessas células cancera­genas, menos erros ocorrera£o durante a distribuição dos cromossomos. Pelo contra¡rio, o aumento da quantidade de GTSE1 nas células normais leva a uma maior taxa de erro durante a divisão celular.

Resolvido o mecanismo enigma¡tico na divisão celular

Com seu trabalho de pesquisa atual, os cientistas elucidaram como o GTSE1 érecrutado na canãlula para microtaºbulos para estabiliza¡-los. Surpreendentemente, eles descobriram que um jogador conhecido em um processo celular completamente não relacionado era a chave: a protea­na Clathrin. A clatrina éimportante para o transporte de fluidos oupartículas de fora da canãlula para o interior da canãlula, formando vesa­culas. Aves e colegas de trabalho mostram que o mecanismo especa­fico pelo qual a clatrina érecrutada para formar vesa­culas na canãlula éreaproveitado durante a divisão celular, onde a clatrina interage com os microtaºbulos e usa esse mecanismo para recrutar GTSE1 para estabilizar os microtaºbulos. Este trabalho destaca a nota¡vel maneira pela qual a evolução fornece a s células caminhos para redirecionar protea­nas para funções completamente diferentes dentro das células. Além disso,a estabilidade dos microtaºbulos e como eles são perturbados no câncer podem facilitar o desenvolvimento de agentes projetados para atingir esses processos terapeuticamente.

"O particionamento inadequado dos cromossomos durante a divisão celular contribui para o desenvolvimento de tumores. As altas taxas de erro de segregação cromossa´mica comuns a s células tumorais podem fornecer uma diversidade genanãtica varia¡vel que permite que os tumores cresa§am, sobrevivam e resistam ao tratamento quimiotera¡pico. a‰ por isso que éimportante para entender melhor os mecanismos moleculares pelos quais esses erros são induzidos nas células tumorais ", afirma Alex Bird.

 

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