18.12:

18.12: Punto de control del ensamblaje del huso

The Spindle Assembly Checkpoint

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Molecular Biology

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JoVE Core Molecular Biology

The Spindle Assembly Checkpoint

18.11: Separation of Sister Chromatids

18.13: Anaphase A and B

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02:19 min

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April 07, 2021

Overview

The spindle assembly checkpoint is a molecular surveillance mechanism ensuring the fidelity of chromosome segregation during anaphase. The checkpoint monitors the completion of all the prerequisite steps before chromosome segregation to determine whether the segregation process should proceed or be delayed.

Many proteins function together to control the spindle assembly checkpoint. Mutations affecting these proteins may allow cells to proceed into anaphase prematurely, resulting in the segregation of chromosomes regardless of the completion of all the prerequisite steps. Consequently, the daughter cells formed may receive fewer or greater than the normal number of chromosomes. This condition with an abnormal chromosome number in a cell is called aneuploidy, which can lead to many developmental defects.

The spindle assembly checkpoint is activated by the presence of unattached or improperly attached kinetochores. Two models explain the release of the checkpoint mechanism — the attachment model and the tension model. The attachment model emphasizes that the saturation or full occupation of the kinetochores by kinetochore-microtubules causes the checkpoint mechanism to switch off. Alternatively, the tension model states that the tension generated from the attachment of the correct spindle-microtubule to the kinetochore is responsible for switching off the checkpoint mechanism. However, studies suggest that the attachment and tension mechanisms are both required to ensure the fidelity of spindle assembly checkpoint surveillance.

Transcript

El punto de control del ensamblaje del husillo es un mecanismo de vigilancia que monitorea la transición de la metafase a la anafase.

Este punto de control asegura que todos los cromosomas estén correctamente unidos a los polos opuestos del huso en el huso mitótico. El punto de control retrasa el inicio de la anafase hasta que todos los cromosomas están biorientados, detectando la tensión generada dentro del cinetocoro, evitando así la segregación cromosómica prematura e inadecuada.

La ausencia de accesorios de kinetochoro-husillo genera una tensión mínima entre la capa externa del cinetocoro y la capa interna del cinetocoro. Este nivel de tensión insuficiente genera una señal negativa detectada por la ruta del punto de control del conjunto del husillo.

Esta señal negativa promueve el reclutamiento de Mad2, un componente de la vía del punto de control, hacia los cinetocoros no conectados. El cinetocoro no unido cataliza un cambio conformacional en Mad2, activando la proteína. Mad2 activado se asocia con otros componentes de la vía del punto de control, formando el complejo de punto de control mitótico, o MCC.

El MCC se une e inhibe el complejo Cdc20-APC/C. El complejo APC/C inactivo es incapaz de ubiquitinar y degradar la proteína securina unida a la proteasa llamada separasa. La separasa unida a la securina está inactiva y es incapaz de escindir los anillos de cohesina que unen a las cromátidas hermanas, evitando así la separación de las cromátidas hermanas.

La biorientación adecuada de todas las cromátidas hermanas dentro de la célula silencia la ruta del punto de control del ensamblaje del huso. Los complejos Cdc20-APC/C ahora están activados y ubiquitinan securina para liberar una separasa activa. La separasa escinde los anillos de cohesina, permitiendo la separación de las cromátidas hermanas.

Por lo tanto, el mecanismo de punto de control del ensamblaje del huso garantiza la fidelidad de la segregación cromosómica.

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