Un equipo de científicos perteneciente al Centro de Regulación Genómica (CRG) ha descubierto cómo las proteínas coordinan la regulación de treadmilling, un mecanismo utilizado por la red de microtúbulos en el interior de las células que garantiza la división celular.
Estos microtúbulos son largos tubos proteicos que actúan como infraestructura para conectar diferentes regiones dentro de una propia célula. Además, son esenciales en la división celular, siendo componentes clave del huso mitótico, una estructura que se une a los cromosomas y los separa entre cada nueva célula.
“La teoría más probable es que el treadmilling ayude a la célula a regular sus uniones a los cromosomas, manteniendo la tensión"
Por ello, para que el huso consiga funcionar correctamente, las células dependen de los microtúbulos para el treadmilling. Implicando a su vez que uno de sus extremos, en este caso el negativo, pierda componentes mientras que el otro, positivo, los agregue. Los investigadores comparan este proceso con el efecto de una cintra transportadora en movimiento, donde los microtúbulos parecen moverse continuamente sin cambiar su longitud.
“La teoría más probable es que el treadmilling ayude a la célula a regular sus uniones a los cromosomas, manteniendo la tensión. Dado que los microtúbulos suelen crecer desde sus extremos positivos, esta tensión puede proporcionarse por la contracción constante desde los extremos negativos”, explica el Dr. Gil Henkin, co-primer autor del estudio.
Este estudio ha aportado una nueva visión sobre el treadmilling, ya que hasta ahora no se disponía de mucha información. Todo ello, gracias a que los científicos aislaron varias proteínas que desempeñan un papel central en la biología de los microtúbulos, las combinaron en un tubo de ensayo y las visualizaron utilizando un microscopio. Descubriendo así, tres proteínas fundamentales para regular este mecanismo, KIF2A, el complejo del anillo de γ-tubulina (γ-TuRC), y la espastina.
“La familia de proteínas que desmantelan los microtúbulos generalmente “mordisquea” en ambos extremos. Nos sorprendió descubrir que un miembro de esta familia, KIF2A, tiene una fuerte preferencia por los extremos negativos. Esta especialización es exactamente lo que la ciencia lleva buscando para explicar por qué los microtúbulos tienen un movimiento similar al de una cinta transportadora en el huso”, afirma el Dr. Thomas Surrey, autor principal del estudio e investigador del Centro de Regulación Genómica.
"Nos sorprendió descubrir que un miembro de esta familia, KIF2A, tiene una fuerte preferencia por los extremos negativos"
Como principal solución, la Dra. Cláudia Brito, co-primera autora del estudio, explica que antes de que KIF2A pueda “mordisquear” un extremo negativo, necesita superar a yTuRC, que actúa como un tapón de seguridad. "Se requiere de la enzima espastina para liberar a los microtúbulos del tapón de seguridad para que KIF2A pueda desempeñar su función, una vez que los extremos positivos de los microtúbulos hayan crecido lo suficiente", aclara la doctora.
El equipo científico descubrió que el control correcto del treadmilling requiere la acción coordinada de las tres proteínas. A pesar de que el estudio no se traduce directamente en aplicaciones terapéuticas, permite comprender una de las piezas de la función y división celular.