El puente de cromatina es un fenómeno mitótico que se forma cuando los telómeros de las cromátidas hermanas se fusionan y no se separan completamente en sus respectivas células hijas. Dado que este evento es más frecuente durante la anafase , a menudo se utiliza el término puente anafásico como sinónimo. Tras la formación de las células hijas individuales, el puente de ADN que conecta los cromosomas homólogos permanece fijo. Cuando las células hijas salen de la mitosis y vuelven a entrar en la interfase , el puente de cromatina se denomina puente interfásico. Estos fenómenos suelen visualizarse mediante técnicas de laboratorio como la tinción y la microscopía de fluorescencia . [ 1 ] [ 2 ]
Fondo
La herencia fiel de la información genética de una generación celular a la siguiente depende en gran medida de la duplicación del ácido desoxirribonucleico (ADN), así como de la formación de dos células hijas idénticas. Este complejo proceso celular, conocido como mitosis, depende de multitud de puntos de control celulares, señales, interacciones y cascadas de señalización para un funcionamiento preciso y fiel. El cáncer , caracterizado por mecanismos de crecimiento celular incontrolables y una alta tendencia a la proliferación y metástasis , es muy propenso a errores mitóticos. Como resultado, se producen varias formas de aberraciones cromosómicas, incluyendo, entre otras, células binucleadas , husos multipolares y micronúcleos . [ 3 ] Los puentes de cromatina pueden servir como marcador de la actividad cancerosa.

Proceso de formación
Los puentes de cromatina pueden formarse mediante diversos procesos en los que los cromosomas permanecen topológicamente entrelazados durante la mitosis. Una forma en que esto puede ocurrir es la imposibilidad de resolver las moléculas de unión formadas durante la reparación del ADN mediada por recombinación homóloga, un proceso que garantiza que los cromosomas replicados permanezcan intactos antes de su segregación durante la división celular. En particular, estudios genéticos han demostrado que la pérdida de las enzimas BLM (helicasa del síndrome de Bloom) o FANCM produce un aumento drástico en el número de puentes de cromatina. Esto se debe a que la pérdida de estos genes provoca un aumento en las fusiones cromosómicas, ya sea de extremo a extremo o mediante atrapamiento topológico (por ejemplo, catenación o enlaces cruzados de ADN no resueltos), lo que también se ha asociado con la formación de puentes de cromatina. Observados bajo un microscopio de fluorescencia e inmunoteñidos para marcadores citológicos, estos puentes de cromatina parecen emanar de los centrómeros, los telómeros o los enlaces cruzados de ADN (marcados por FANCD2). [ 4 ]
Técnicas de fluorescencia

Los puentes de cromatina se pueden observar mediante una técnica de laboratorio conocida como microscopía de fluorescencia . La fluorescencia es el proceso que implica la excitación de un fluoróforo (una molécula con la capacidad de emitir luz fluorescente en el espectro de luz visible) mediante luz ultravioleta . Una vez que el fluoróforo se excita químicamente por la presencia de luz UV, emite luz visible a una longitud de onda específica, produciendo diferentes colores. Los fluoróforos se pueden añadir como marcadores moleculares a diferentes partes de una célula. El DAPI es un fluoróforo que se une específicamente al ADN y emite fluorescencia azul. Además, la inmunofluorescencia se puede utilizar como técnica de laboratorio para marcar células con fluoróforos específicos mediante anticuerpos , proteínas inmunitarias producidas por los linfocitos B. El sistema inmunitario utiliza anticuerpos para identificar y unirse a sustancias extrañas. La tubulina es un monómero de los microtúbulos que componen el citoesqueleto celular . El anticuerpo antitubulina se une específicamente a estas subunidades monoméricas de tubulina. Se puede unir químicamente un fluoróforo al anticuerpo antitubulina, que entonces emite fluorescencia verde. Numerosos anticuerpos pueden unirse a los microtúbulos para amplificar la señal fluorescente. La microscopía de fluorescencia permite observar diferentes componentes de la célula sobre un fondo oscuro con alta intensidad y especificidad.
Aplicaciones prácticas
Detección
Los puentes de cromatina se visualizan con mayor facilidad al observar cromosomas teñidos con DAPI. Estos puentes de ADN se presentan como una conexión azul, similar a un hilo, entre dos células hijas separadas. Este efecto se produce cuando los extremos cohesivos de los cromosomas permanecen unidos, incluso después de la mitosis. Un puente de cromatina también puede observarse mediante inmunofluorescencia indirecta, en la que la antitubulina emite una coloración verde al unirse a los microtúbulos en presencia de luz ultravioleta. Dado que los microtúbulos mantienen la posición de los cromosomas durante la mitosis, estos se ven densamente comprimidos entre las dos células hijas en división. Los puentes de cromatina pueden ser difíciles de localizar mediante microscopía de fluorescencia, ya que este fenómeno no es muy frecuente y tiende a aparecer tenue sobre un fondo oscuro.
Cáncer
Recientemente, se ha sugerido que los puentes de cromatina podrían ser un marcador diagnóstico para el cáncer, además de haberse vinculado con la tumorigénesis en humanos. [ 5 ] Esta premisa se basa en el hecho de que, a medida que la célula mitótica se divide y las células hijas se separan, la tensión en el puente de ADN provoca roturas en el cromosoma en puntos aleatorios. Como se indicó anteriormente, las alteraciones en el cromosoma pueden dar lugar a mutaciones cromosómicas únicas , incluyendo deleciones , duplicaciones e inversiones , entre otras. Esta inestabilidad, definida como cambios frecuentes en la estructura y el número de cromosomas, podría ser la base del desarrollo del cáncer. Si bien la frecuencia de puentes de cromatina puede ser mayor en las células tumorales en comparación con las células normales, puede que no sea práctico utilizar este fenómeno como herramienta diagnóstica. El proceso de tinción y montaje de las células de muestra mediante inmunofluorescencia indirecta requiere mucho tiempo. Aunque la tinción con DAPI es rápida, ninguna de las dos técnicas de laboratorio puede garantizar la presencia de los puentes bajo el microscopio de fluorescencia. La rareza de los puentes de cromatina, incluso en las células cancerosas, dificulta que este fenómeno sea un marcador diagnóstico de cáncer ampliamente aceptado.
Referencias
- ↑ Chan KL, Hickson ID (2011). "Nuevas perspectivas sobre la formación y resolución de puentes anafásicos ultrafinos". Semin Cell Dev Biol . 22 (8): 906–12 . doi : 10.1016/j.semcdb.2011.07.001 . PMID 21782962 .
- ↑ Hoffelder D, Luo L, Burke N, Watkins S, Gollin S, Saunders W (2004). "Resolución de puentes anafásicos en células cancerosas" ( PDF) . Chromosoma . 112 (8): 389– 397. doi : 10.1007/s00412-004-0284-6 . PMID 15156327. S2CID 19763552. Archivado del original (PDF) el 27 de mayo de 2010. Recuperado el 19 de octubre de 2011 .
- ↑ Gisselsson D, Jonson T, Yu C, Martins C, Mandahl N, Weigant J, Jin Y, Mertens F, Jin C (2002). "Anomalías centrosomales, mitosis multipolares e inestabilidad cromosómica en tumores de cabeza y cuello con telómeros disfuncionales" . British Journal of Cancer . 87 (2): 202– 7. doi : 10.1038/sj.bjc.6600438 . PMC 2376110. PMID 12107843 .
- ↑ Kok Lung Chan (octubre de 2011). "Nuevas perspectivas sobre la formación y resolución de puentes anafásicos ultrafinos". Seminars in Cell & Developmental Biology . 22 (8): 906– 912. doi : 10.1016/j.semcdb.2011.07.001 . PMID 21782962 .
- ↑ Jallepalli PV, Lengauer C (2001). " Segregación cromosómica y cáncer: desentrañando el misterio". Nature Reviews Cancer . 1 (2): 109– 17. doi : 10.1038/35101065 . PMID 11905802. S2CID 1316119 .
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