18.12: O ponto de verificação da montagem do fuso

The Spindle Assembly Checkpoint
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Molecular Biology
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JoVE Core Molecular Biology
The Spindle Assembly Checkpoint

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02:19 min
April 07, 2021

Overview

O ponto de verificação de montagem do fuso é um mecanismo de vigilância molecular que garante a fidelidade da segregação cromossômica durante a anáfase. O ponto de verificação monitora a conclusão de todas as etapas de pré-requisito antes da segregação cromossômica para determinar se o processo de segregação deve prosseguir ou ser atrasado.

Muitas proteínas funcionam juntas para controlar o ponto de verificação da montagem do fuso. As mutações que afetam essas proteínas podem permitir que as células entrem na anáfase prematuramente, resultando na segregação dos cromossomos, independentemente da conclusão de todas as etapas de pré-requisito. Consequentemente, as células-filhas formadas podem receber menos ou mais do que o número normal de cromossomos. Essa condição com um número cromossômico anormal em uma célula é chamada de aneuploidia, que pode levar a muitos defeitos de desenvolvimento.

O ponto de verificação da montagem do fuso é ativado pela presença de cinetocoros não anexados ou fixados incorretamente. Dois modelos explicam a liberação do mecanismo de ponto de verificação – o modelo de fixação e o modelo de tensão. O modelo de fixação enfatiza que a saturação ou ocupação total dos cinetocoros pelos microtúbulos cinetócoros faz com que o mecanismo de checkpoint seja desligado. Alternativamente, o modelo de tensão afirma que a tensão gerada a partir da fixação do microtúbulo do fuso correto ao cinetócoro é responsável por desligar o mecanismo do ponto de verificação. No entanto, estudos sugerem que os mecanismos de fixação e tensão são necessários para garantir a fidelidade da vigilância do ponto de verificação da montagem do fuso.

Transcript

O ponto de verificação do conjunto do fuso é um mecanismo de vigilância que monitora a transição da metáfase para a anáfase.

Este ponto de verificação garante que todos os cromossomos estejam corretamente ligados aos pólos opostos do fuso no fuso mitótico. O ponto de verificação atrasa o início da anáfase até que todos os cromossomos estejam biorientados, detectando a tensão gerada dentro do cinetócoro, evitando assim a segregação cromossômica prematura e inadequada.

A ausência de anexos cinetocoro-fuso gera tensão mínima entre a camada externa do cinetócoro e a camada interna do cinetócoro. Este nível de tensão insuficiente gera um sinal negativo detectado pelo caminho do ponto de verificação do conjunto do fuso.

Este sinal negativo promove o recrutamento de Mad2, um componente da via do checkpoint, para os cinetocoros desapegados. O cinetócoro não anexado catalisa uma mudança conformacional em Mad2, ativando a proteína. O Mad2 ativado associa-se a outros componentes da via do checkpoint, formando o complexo do checkpoint mitótico, ou MCC.

O MCC se liga e inibe o complexo Cdc20-APC/C. O complexo APC/C inativo é incapaz de ubiquitina e degradar a proteína securina ligada à protease chamada separase. A separase ligada à securina é inativa e é incapaz de clivar os anéis de coesina que ligam as cromátides irmãs, impedindo assim a separação das cromátides irmãs.

A biorientação adequada de todas as cromátides irmãs dentro da célula silencia o caminho do ponto de verificação do conjunto do fuso. Os complexos Cdc20-APC/C agora são ativados e ubiquitina a securina para liberar uma separase ativa. A separação cliva os anéis de coesina, permitindo a separação das cromátides irmãs.

Portanto, o mecanismo de ponto de verificação do conjunto do fuso garante a fidelidade da segregação cromossômica.

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