Microtubule-associated proteins in kinetochore function and spindle assembly

Abstract

A segregação cromossómica durante a mitose é mediada por uma maquinaria dinâmica e complexa que tem como base microtúbulos e que se designa por fuso mitótico. Alguns dos princípios básicos por detrás dos mecanismos responsáveis pela formação e função do fuso têm vindo a ser esclarecidos através da descoberta e caracterização de numerosas proteínas associadas aos microtúbulos. A maioria destas proteínas podem ser classificadas como motoras, que geram força e movimento através da superfície dos microtúbulos, ou como proteínas associadas aos microtúbulos convencionais (MAPs), muitas das quais se pensa estabilizarem os microtúbulos. Enquanto é sabido que as proteínas motoras participam em numerosos eventos mitóticos, as funções mitóticas das MAPs permanecem amplamente desconhecidas. A nossa investigação deste problema foi iniciada pelo estudo de mutações no gene mast (multiple asters) em Drosophila melanogaster. A análise citológica de células mutantes para o gene mast revelou que estas se acumulam em prometafase com cromossomas altamente condensados organizados em forma de círculos e elevada poliploidia, sugerindo um papel na formação de um fuso funcional e na saída de mitose. Tirou-se partido de uma inserção de um elemento P no allelo mast1 para a clonagem do gene e descobriu-se que codificava para uma nova proteína associada aos microtúbulos extremamente conservada desde as leveduras até aos humanos. De forma a determinar a função da MAST durante a mitose, realizou-se uma técnica de interferência com ARNs de cadeia dupla em células de cultura S2 de Drosophila e descobriu-se que, na ausência da MAST, estas são incapazes de formar uma placa metafásica e em alternativa formam fusos monopolares com os cromossomas localizados perto do centro astral. Nestas células, os cinetocóros não se ligam nas extremidades ou estão associados com microtúbulos muito curtos. Notavelmente, quando a dinâmica dos microtúbulos é suprimida em células deficientes para a MAST, os cromossomas ...