CSIC: Troben un mecanisme que controla les fases inicials de la divisió cel·lular
El treball, liderat per científics del CSIC i amb la participació del Centre de Regulació Genòmica (CRG), descriu com l’enzim Nek9 controla les etapes inicials de la divisió cel·lular. La divisió cel·lular incorrecta és causa freqüent d’aneuploïdies (alteració en el nombre de cromosomes) que poden al seu torn resultar en avortaments, retard mental o càncer. S’ha publicat a Current Biology.
Un treball liderat per científics de l’Institut de Biologia Molecular de Barcelona del CSIC (IBMB-CSIC) revela un mecanisme que controla les fases inicials de la divisió cel·lular. L’equip està liderat per Joan Roig, científic del CSIC a l’IBMB-CSIC, i adscrit a l’IRB Barcelona durant les fases inicials del treball. Els científics han identificat el paper que juga l’enzim Nek9 en el procés de divisió cel·lular.
Tal com expliquen en el treball, publicat al primer número de 2018 de Current Biology, l’enzim Nek9 es troba en el centrosoma, un orgànul cel·lular que organitza la primera fase en la divisió cel·lular, concretament la formació del fus mitòtic. Aquest últim és la màquina molecular encarregada de separar els cromosomes en dos grups iguals a les dues noves cèl·lules.
“Quan els nivells de Nek9 són baixos, la separació dels centrosomes no es realitza de forma correcta, explica el científic Joan Roig. “Sabem que és una peça més en el procés, però els resultats suggereixen que es tracta d’una peça important o, fins i tot, essencial”.
La separació dels centrosomes, explica Roig, està altament controlada. Per garantir l’èxit, la cèl·lula té molts mecanismes diferents, sovint redundants, de manera que si falla un mecanisme, un altre el substitueix. Però en aquest cas, Nek9 sembla ser una peça essencial, ja que nivells baixos de l’enzim condueixen freqüentment a una divisió cel·lular incorrecta.
Curiosament, nivells massa elevats de Nek9 no semblen produir efectes negatius, “potser per estar l’activitat d’aquesta fortament regulada”, diuen els científics.
MECANISME EN CASCADA
A l’estudi, els científics demostren que Nek9 desencadena una cascada d’efectes que afecta diverses proteïnes, i que al seu torn controla la proteïna quinesina Eg5, un motor molecular que controla els moviments per a la separació correcta dels centrosomes. Aquesta quinesina, de fet, ja s’està estudiant com a possible diana per al tractament del càncer, per la seva implicació en el desenvolupament de tumors.
Alteracions en la separació dels centrosomes poden ser causa d’aneuploïdies (alteració en el nombre de cromosomes), i resultar en avortaments, retard mental, càncer i altres patologies. Cal destacar que les cèl·lules canceroses freqüentment mostren anormalitats en el comportament i nombre de centrosomes.
Una part dels experiments s’ha realitzat sobre cèl·lules humanes, en els laboratoris de l’IBMB-CSIC i l’IRB Barcelona. Però per completar l’estudi s’han utilitzat també ous de granota, un model utilitzat per l’equip dirigit per Isabelle Vernos, del Centre de Regulació Genòmica (CRG), que permet abordar qüestions sobre la divisió cel·lular de difícil resolució amb altres models. Els resultats mostren que, a més de Eg5, Nek9 controla TPX2 -una proteïna inicialment identificada i estudiada per l’equip de Vernos i que està freqüentment alterada en tumors- regulant la seva localització i la seva unió a Eg5, permetent a aquest motor separar els centrosomes durant l’inici de la divisió de la cèl·lula.♦
Article de referència: Nek9 Phosphorylation Defines a New Role for TPX2 in Eg5-Dependent Centrosome Separation before Nuclear Envelope Breakdown. Susana Eibes, Núria Gallisà-Suñé, Miquel Rosas-Salvans, Paula Martínez-Delgado, Isabelle Vernos, Joan Roig. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2017.11.046
Fotografia: Foto d’una cèl·lula humana dividint-se. En blau els cromosomes, en vermell els centrosomes (que estan començant a organitzar el fus mitòtic per separar els cromosomes en dos grups iguals a les dues cèl·lules filles), i en verd la quinesina Eg5, el motor molecular que està regulat per la quinasa Nek9.
