La danza de los cromosomas

Por Martín Bonfil Olivera
Dirección General de Divulgación de la Ciencia, UNAM
Publicado en Milenio Diario, 15 de febrero de 2012

Mitosis

Seguramente usted recordará de sus clases de secundaria cómo los cromosomas, esas madejas de ADN y proteína que se hallan dentro del núcleo de las células, luego de duplicarse en preparación para la división celular (mitosis), bailan un bonito ballet que culmina cuando se alinean en una fila ordenada para luego partirse por la mitad, con lo que cada nueva célula se lleva una dotación completa de cromosomas sencillos.

Las películas de microcine donde se aprecia el proceso son muy bellas, pero hasta hace poco no se sabía en detalle cómo los cromosomas podían moverse con tal complejidad y precisión (recordemos que un mal reparto de cromosomas puede llevar a alteraciones de salud tan serias como el síndrome de Down, causar un cáncer o hacer que un feto sea inviable).

Molécula de kinesina
"caminando" sobre un microtúbulo

Hoy se sabe que, en los minutos previos a la división, una serie de fibras que se aprecian dentro de la célula, formando un “huso mitótico” –en realidad microscópicos rieles llamados microtúbulos, que surgen a su vez de dos estructuras, cada una en un “polo” de la célula, llamadas centrosomas– se unen a los cromosomas. Luego pequeños motores moleculares, las proteínas kinesina y dineína, con su curioso aspecto de “pies” que caminan sobre los microtúbulos, hacen que los cromosomas dobles, con forma de X, se muevan a lo largo de estos rieles para alinearse en el ecuador de la célula, y posteriormente jalan para separar las dos mitades (o cromosomas sencillos), que se desplazan luego a los polos de la célula. Una vez repartidos adecuadamente los cromosomas, la célula se divide.

Una pregunta que no había podido responderse es cómo sabe la célula que los cromosomas están correctamente alineados tanto respecto al eje norte-sur de la célula como respecto al ecuador. Después de todo, las células no tienen un cerebro para saber si están haciendo bien las cosas: en la mitosis sólo hay cromosomas, microtúbulos y motores moleculares sin inteligencia.

El huso mitótico, con los cromosomas
 en azul y los microtúbulos en verde.
a la izquierda y la derecha
se hallan los centrosomas, de donde
surgen los microtúbulos

En un artículo publicado en la revista Nature Cell Biology el pasado 12 de febrero, los investigadores Tomomi Kiyomitsu y Iain Cheeseman, del Instituto Whitehead, en Cambridge, Massachusetts, resuelven el misterio. Se trata de un mecanismo de retroalimentación en esencia similar al regulador centrífugo que mantenía a la máquina de vapor de James Watt girando a velocidad constante.

Resulta que, si los cromosomas se acercan demasiado a la zona ecuatorial de la membrana celular, una sustancia que emiten, llamada Ran, “apaga” el mecanismo que los jala; si el cromosoma se aleja, el mecanismo se reactiva. Lo mismo sucede en los polos de la célula: otra proteína, Plk1, apaga el motor de dineína, unido a la membrana, cuando los centrosomas se acercan demasiado; cuando se alejan, el motor se reactiva. A través de sucesivos ciclos de acercamiento y alejamiento, los cromosomas van ajustando su posición hasta quedar perfectamente alineados.

Así, los nanomecanismos moleculares del interior de la célula, producto de la evolución por selección natural, permiten el exquisito funcionamiento de uno de los procesos más delicados y asombrosos del mundo biológico: la división celular, un verdadero baile de la vida.

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