el ensamblaje y la función adecuados del huso mitótico no serían posibles sin la presencia de proteínas motoras, que acoplan la energía de la hidrólisis del ATP para forzar la producción. Estudios en múltiples sistemas, como la levadura Saccharomyces cerevisiae y los extractos de células HeLa han establecido el concepto de que las fuerzas antagónicas de múltiples proteínas motoras son esenciales para el ensamblaje y la función del huso (revisado en )., Los estudios presentados por Sharp y sus colegas proporcionan una hermosa ilustración de cómo uno puede examinar las fuerzas antagónicas entre las diferentes proteínas motoras en la mitosis in vivo utilizando embriones tempranos de la mosca de la fruta Drosophila melanogaster . Enfocaron sus estudios en tres proteínas motoras conocidas por ser importantes para el ensamblaje del huso en moscas: KLP61F, Ncd y dineína citoplasmática. KLP61F es un KRP bipolar propuesto para reticular microtúbulos anti-paralelos para generar fuerzas de deslizamiento en el huso mitótico . Sharp y sus colegas examinaron la función de KLP61F por microinyección de anticuerpos en primera D., embriones de melanogaster que habían sido previamente inyectados con tubulina fluorescente marcada para que la mitosis pudiera ser seguida con imágenes de lapso de tiempo. La inhibición de KLP61F resultó en la separación inicial de los centrosomas que luego colapsaron de nuevo después de la ruptura de la envoltura nuclear. Estos resultados sugieren la presencia de una fuerza antagónica que actúa contra KLP61F y resulta en el colapso del centrosoma. Sharp y compañeros de trabajo sugirieron que esta fuerza opuesta probablemente proviene de la Ncd KRP, que también une los microtúbulos y juega un papel en el ensamblaje del huso y la segregación cromosómica ., La inyección de anticuerpos KLP61F en embriones NCD null D. melanogaster resultó en husos anormales, pero el colapso del centrosoma nunca se observó, lo que sugiere que KLP61F y Ncd proporcionan fuerzas antagónicas para el posicionamiento del centrosoma. Otro motor importante en la función del huso es la dineína citoplasmática. En D. melanogaster, la dineína citoplasmática se encuentra localizada en la corteza. La inyección de anticuerpos inhibitorios de dineína o de dinamitina p50, que interrumpe el complejo dineína-dinactina, dio lugar a la inhibición de la formación de huso bipolar., Sorprendentemente, la inhibición tanto de la dineína como de la Ncd resultó en la restauración de los husillos bipolares. El modelo de trabajo es que la dineína actúa en la corteza para tirar de los microtúbulos astrales, lo que resulta en fuerzas que mantienen separados a los centrosomas. Tomados en conjunto, estos experimentos de inhibición de anticuerpos revelan la compleja integración de la función motora que actúa para mantener la bipolaridad del huso en embriones vivos.

la cuestión de qué impulsa el ensamblaje del husillo y genera la bipolaridad del husillo sigue siendo un misterio., Uno de los hallazgos recientes Más Sorprendentes es que los husillos bipolares se pueden ensamblar en ausencia de centrosomas, cinetocoros o ADN. La activación de la pequeña GTPasa ran induce la formación de aster de microtúbulos y el ensamblaje de husillo bipolar (revisado en ). Wilde presentó un trabajo Analizando el mecanismo por el cual esto podría ocurrir. Wilde racionalizó que Ran debe actuar induciendo la formación de microtúbulos, o induciendo la organización de microtúbulos, o ambos., Un argumento en contra de la idea de que Ran actúa únicamente induciendo la formación de microtúbulos es que los agentes que estabilizan los microtúbulos, como el dimetilsulfóxido (DMSO) o el taxol, inducen la formación de aster, pero no la formación de huso bipolar cuando se agregan a extractos de huevos de Xenopus. Pero la adición de una versión dominante-activa de Ran a los ásteres inducidos por taxol o DMSO ensamblados en extractos estimula la formación de huso bipolar, favoreciendo la idea de que la organización de los microtúbulos se ve afectada., Un análisis de los movimientos de las semillas de microtúbulos estabilizados en los asters reveló que Ran estimuló la motilidad de las semillas dirigidas al extremo superior (los extremos de los microtúbulos ‘plus’ están en la periferia del aster), lo que sugiere que un motor dirigido al extremo superior podría activarse. Wilde planteó la hipótesis de que Eg5, un KRP bipolar demostrado previamente para ser importante en el establecimiento de la bipolaridad del huso, podría ser un objetivo aguas abajo de Ran. De hecho, la inhibición de Eg5 redujo la proporción de semillas moviéndose hacia los extremos positivos de los microtúbulos, fortaleciendo la idea de que Eg5 podría ser estimulado después de la adición de Ran., La idea de que un motor requerido para la bipolaridad del husillo es estimulado por Ran tiene sentido en la comprensión de cómo Ran podría inducir la formación de husillo bipolar. La comprensión del mecanismo de esta estimulación y la identificación de otros actores en este proceso serán claramente áreas importantes de investigación futura.

una vez que se ensambla un huso bipolar, los cromosomas deben alinearse en la placa metafásica y luego segregarse durante la anafase a las dos células hijas., La anafase se subdivide funcionalmente en anafase A, cuando los cromosomas se separan pero el huso no cambia de longitud, seguido por la anafase B en la que los polos del huso se separan unos de otros. En las células somáticas de vertebrados, la despolimerización de los microtúbulos en los cinetocoros representa aproximadamente el 70-90% del movimiento hacia los polos, con la despolimerización en los polos a través del flujo de microtúbulos hacia los polos que representa el resto., Experimentos recientes en husillos ensamblados en extractos de huevos habían sugerido que la mayoría del movimiento de la anafase A ocurre a través de la despolimerización de polos por flujo hacia los polos . ¿Es esta una propiedad única de los husillos ensamblados por extracto o podría ser un mecanismo general para la segregación cromosómica en sistemas embrionarios? Usando microscopía de manchas fluorescentes , Desai describió el hallazgo de que el movimiento cromosómico a los polos en los embriones de D. melanogaster ocurrió a 2 µm/min, la misma velocidad a la que las subunidades de tubulina fluyeron hacia los polos ., Esto sugiere que la despolimerización en los polos debido al flujo hacia los polos puede ser la principal fuerza impulsora de la segregación cromosómica en sistemas embrionarios. Un re-análisis del movimiento cromosómico y el flujo en los husillos ensamblados en extractos de Xenopus mostró que el flujo se produjo en el 75% de la tasa de movimiento cromosómico a polo, lo que sugiere que cierta despolimerización en los cinetocoros debe ocurrir en los husillos ensamblados por Extracto. Desai y sus compañeros de trabajo también comenzaron a explorar los mecanismos moleculares asociados con el flujo., La inhibición del KRP-despolimerizante de microtúbulos, XKCM1, no inhibió el flujo de microtúbulos hacia los polos, pero resultó en una inhibición de la despolimerización de microtúbulos en los polos, de tal manera que los microtúbulos en los polos se curvaron alrededor. Cuando se inhibió XKCM1 en combinación con la inhibición del KRP Eg5, el flujo de microtúbulos prácticamente se detuvo, lo que sugiere que estas dos proteínas podrían ser constituyentes importantes de la maquinaria de flujo. Eg5 es el homólogo Xenopus de la kinesina bipolar KLP61F; por lo tanto, sería muy interesante realizar experimentos similares en D., melanogaster embriones y establecer si los dos motores se comportan de la misma manera en ambos organismos.

En resumen, el campo de la mitosis está haciendo un gran progreso en el establecimiento del mecanismo molecular del ensamblaje del huso mitótico y la segregación cromosómica. La importancia de estos procesos para la supervivencia de cada célula y por lo tanto del propio organismo ha permitido la evolución de una intrincada red de actores y mecanismos superpuestos para garantizar la fidelidad., Un resultado sorprendente de los estudios presentados en la reunión es que hay procesos redundantes en el lugar para cada aspecto de la mitosis y que múltiples proteínas relacionadas están involucradas en cada paso. Debe haber una integración completa de la función de las proteínas que están involucradas en la mitosis, incluidas las que actúan directamente sobre el huso, como las proteínas motoras, las que controlan la dinámica de polimerización de microtúbulos y las que coordinan la función del huso con el resto de la célula., Es evidente que la regulación de esta compleja maquinaria será un área importante de investigación futura, a medida que vayamos más allá de la identificación de componentes proteicos adicionales y pasemos a una era de análisis más mecanicista.

los aspectos Clave de la función del eje.