Un estudio internacional con participación de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha mostrado la estructura del centriolo en sus primeras fases de ensamblaje. Este nuevo estudio, publicado en la revista eLife, arroja nueva luz sobre el conocimiento del centriolo, cuyas mutaciones se sabe que están detrás de diversas enfermedades humanas, como algunos tipos de cáncer.
“El centriolo participa en múltiples procesos celulares, como la separación de los cromosomas en la división celular o la nucleación de cilios y flagelos”, indica el investigador José Jesús Fernández, del Centro Nacional de Biotecnología. “Se sabe que algunas mutaciones que afectan a los centriolos y cuerpos basales están detrás de diversas enfermedades humanas, como algunos tipos de cáncer, ciliopatías, etcétera».
“En este trabajo hemos realizado un estudio estructural de la primera fase del ensamblaje del centriolo (el procentriolo) mediante crio-tomografía electrónica (crioTE)”, explica Fernández. “La crioTE es un extensión de la crio-microscopía electrónica, galardonada con el Premio Nobel de Química 2017, y es una técnica única que permite visualizar la estructura 3D in situ de células y tejidos con resolución nanométrica”, añade. «Hemos empleado la crioTE, junto con métodos avanzados de procesamiento de imagen 3D que hemos desarrollado, para obtener e interpretar la arquitectura molecular del procentriolo y obtener información sobre su mecanismo de ensamblaje».
El procentriolo está formado por 9 tripletes de microtúbulos dispuestos en forma de cilindro, conectados entre sí, que le confieren al centriolo su estructura característica de barril con simetría 9. Se han identificado también un conjunto de componentes adicionales a la tubulina de los microtúbulos que sirven para fortalecer la estructura global, explica el investigador.
“Además, se ha obtenido información sobre la secuencia de eventos que ocurren durante el ensamblaje del procentriolo. Esta secuencia sugiere que los microtúbulos de los tripletes emergen en orden, y su extensión longitudinal se realiza de forma coordinada. Un detalle interesante es que la conexión entre los tripletes se realiza lo antes posible, formándose la estructura de barril incluso antes de que los tripletes estén completos”. Este trabajo es un ejemplo claro del potencial que tiene el uso combinado de crioTE y procesamiento de imagen para estudiar la arquitectura molecular in situ de sistemas biológicos complejos y heterogéneos, concluye Fernández.
Sam Li, Jose-Jesus Fernandez, Wallace F. Marshall and David A. Agard. Electron Cryo-Tomography Provides Insight into Procentriole 9 Architecture and Assembly Mechanism. eLife. Doi: 10.7554/eLife.43434
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