Hispanopedia WikiEn biología , el andamiaje cromosómico es la estructura que sostiene los cromosomas . Está compuesto por un grupo de proteínas no histonas esenciales para la estructura y el mantenimiento de los cromosomas eucariotas a lo largo del ciclo celular . Estas proteínas del andamiaje son responsables de la condensación de la cromatina durante la mitosis . [ 1 ]
Origen
A finales de la década de 1970, Ulrich K. Laemmli y sus colegas descubrieron una estructura de soporte en los cromosomas eucariotas tras eliminar las proteínas histonas . Esta estructura se localizaba a lo largo del eje cromosómico y se denominó «andamio cromosómico». [ 2 ] [ 1 ]
Proteínas del andamiaje
En los organismos eucariotas , el ADN de cada célula se organiza en cromosomas separados , que están compuestos de cromatina , una mezcla de ADN y muchos grupos diferentes de proteínas . Entre ellas, las proteínas estructurales (que no son histonas ) se unen a la fibra de cromatina a su alrededor formando un eje largo y continuo o columna vertebral que da forma a los cromosomas. Por esta razón, se las conoce como el "andamio" de los cromosomas. [ 1 ]
Se han identificado tres grupos de proteínas como los componentes principales del andamiaje: la ADN topoisomerasa IIα , las condensinas y la kinesina KIF4A . Cuando se eliminan estas proteínas, la forma del cromosoma no aparece y las fibras de cromatina se extienden. [ 1 ]
Topoisomerasa IIα
La enzima ADN topoisomerasa IIα aparece prominentemente a lo largo del eje cromosómico como parte del andamiaje. [ 3 ] En la mitosis, se concentra en los centrómeros y el eje a lo largo de los brazos cromosómicos. Se cree que la proteína desempeña un papel en el desenredo del ADN a medida que los bucles se concentran a lo largo del eje durante la condensación de los cromosomas. [ 4 ] La eliminación de esta proteína provoca una pérdida drástica de la estructura cromosómica en la mitosis y el ciclo celular se detiene. [ 5 ]
Proteínas de la familia SMC
Los complejos de condensina , formados por la unión de SMC2 y SMC4 (entre otras proteínas), son responsables de la condensación de los cromosomas. [ 6 ] La condensina I regula el momento de la condensación cromosómica y es esencial para el cambio de la organización de la cromatina al inicio de la mitosis, desde los TAD a una serie de bucles alrededor del eje cromosómico. La condensina II impulsa la compactación de los bucles cromosómicos a lo largo del eje. [ 4 ]
En particular, SMC2 (presente en la condensina I y II) se detecta en el interior del cromosoma como parte del andamiaje. [ 4 ] Cuando se inhibe SMC2, la estructura del cromosoma mitótico sufre graves defectos. [ 7 ]
KIF4
KIF4A , una cromocinesina , está implicada en la formación de los cromosomas durante la mitosis . Se une a la condensina I a través de la subunidad CAP-G . Se sabe que KIF4A regula el comportamiento de la condensina I, ya que en ausencia de KIF4A el eje cromosómico no se enriquece con condensina I. [ 8 ]
Referencias
- 1 2 3 4 5 Poonperm R, Takata H, Hamano T, et al. (2015). "Chromosome Scaffold is a Double-Stranded Assembly of Scaffold Proteins" . Scientific Reports . 5 11916. Bibcode : 2015NatSR...511916P . doi : 10.1038/srep11916 . PMC 4487240. PMID 26132639 .
- ↑ Paulson JR, Laemmli UK (noviembre de 1977). "La estructura de los cromosomas metafásicos con deficiencia de histonas". Cell . 12 ( 3): 817– 828. doi : 10.1016/0092-8674(77)90280-X . PMID 922894. S2CID 40355379 .
- ↑ Earnshaw WC, Halligan B, Cooke CA, Heck MM, Liu LF (mayo de 1985). "La topoisomerasa II es un componente estructural de los andamios cromosómicos mitóticos" . Journal of Cell Biology . 100 (5): 1706– 1715. doi : 10.1083/jcb.100.5.1706 . PMC 2113886. PMID 2985625 .
- 1 2 3 Pollard TD, Earnshaw WC, Lippincott-Schwartz J, Johnson GT (2017). Biología celular (3.ª ed.). Filadelfia: Elsevier. ISBN 978-0-323-34126-4.
- ↑ Nielsen CF, Zhang T, Barisic M, Hudson DF (mayo de 2020). "La topoisomerasa IIα es esencial para el mantenimiento de la estructura del cromosoma mitótico" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 117 (22): 12131– 12142. Bibcode : 2020PNAS..11712131N . doi : 10.1073/pnas.2001760117 . PMC 7275761. PMID 32414923 .
- ↑ Jeppsson K, Kanno T, Shirahige K, Sjögren C (septiembre de 2014). "El mantenimiento de la estructura cromosómica: posicionamiento y funcionamiento de los complejos SMC". Nature Reviews Molecular Cell Biology . 15 (9): 601– 614. doi : 10.1038/nrm3857 . PMID 25145851. S2CID 23908801 .
- ↑ Ono T, Losada A, Hirano M, Myers MP, Neuwald AF, Hirano T (octubre de 2003). "Contribuciones diferenciales de la condensina I y la condensina II a la arquitectura cromosómica mitótica en células de vertebrados" . Cell . 115 (1): 109–121 . doi : 10.1016/s0092-8674(03)00724-4 . PMID 14532007 .
- ↑ Takahashi M, Wakai T, Hirota T (2016). "El ensamblaje de cromosomas mitóticos mediado por condensina I requiere la asociación con la cromocinesina KIF4A" . Genes & Development . 30 (17): 1931– 1936. doi : 10.1101 / gad.282855.116 . PMC 5066236. PMID 27633014 .
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