Los científicos aclaran qué tan importantes son las proteínas que se «acoplan» al centrómero

El centrómero de los cromosomas juega un papel crucial en la división celular. Utilizando la planta modelo Arabidopsis thaliana, un equipo internacional de investigadores dirigido por el Instituto Leibniz IPK ha investigado cómo dos proteínas cruciales, KNL2 y CENP-C, se acoplan al centrómero, componentes que desempeñan un papel central en este proceso. Los resultados fueron publicado en el diario Investigación de ácidos nucleicos.

Durante la división celular mitótica y meiótica, las fibras del huso unen los cromosomas a través de una región especial, la llamada centrómeroy tira del cromátidas hermanas separadas para que cada célula hija reciba el mismo material genético. El centrómero consta de ADN centromérico y un complejo multiproteico, el cinetocoro. El cinetocoro asegura la correcta distribución de los cromosomas entre ambos. células hijas y, por tanto, la estabilidad del genoma, así como el correcto funcionamiento de los genes en organismos eucariotas.

Las dos proteínas, KNL2 y CENP-C, son cruciales para separar correctamente los cromosomas durante división celular. Se acoplan precisamente al ADN centromérico, de forma análoga al «principio de llave y candado». Sin embargo, las secciones ya conocidas de ambas proteínas, los llamados motivos CENPC-k/CENPC, no son suficientes para establecer una conexión con el centrómero. En un primer paso, sólo pueden reconocer el centrómero.

«Utilizando la planta modelo Arabidopsis thaliana hemos podido demostrar que, además, se necesitan las llamadas regiones de unión al ADN, situadas junto a los motivos ya conocidos de las proteínas», explica la Dra. Inna Lermontova, directora del Grupo de investigación Biología Cinetocora del IPK.

«Estas regiones de unión son esenciales para la conexión con el centrómero y, por tanto, para la interacción de las proteínas con el ADN centromérico», afirma Surya Prakash Yalagapati, primer autor del estudio.

«Estos resultados profundizan nuestra comprensión de la arquitectura del centrómero y abren nuevas posibilidades en biología sintética y la ingeniería cromosómica», afirma la Dra. Lermontova.

Los fragmentos con motivos CENPC/CENPC-k y regiones de unión al ADN pueden apuntar con precisión a proteínas que alteran la estructura de la cromatina del centrómero a centrómeros. Este estudio proporciona nuevos conocimientos sobre los mecanismos de formación de centrómeros y la función del complejo cinetocoro.

«A largo plazo, este enfoque podría hacer avanzar el fitomejoramiento al optimizar la producción de líneas dobles haploides y acelerar así el proceso de mejoramiento», afirma el investigador del IPK.