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Arquitectos de la envoltura nuclear: los científicos hallan una proteína esencial para la formación del núcleo celular

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Cada vez que una célula se divide, la envoltura protectora que rodea el núcleo se disgrega y se reconstruye en otras dos nuevas. La envoltura nuclear es una estructura sumamente compleja de membranas y proteínas que se deben ensamblar de manera muy exacta para el correcto funcionamiento del núcleo.

Científicos del Instituto de Investigación Biomédica (IRB Barcelona), del Laboratorio Europeo de Biología Molecular (EMBL), en Heidelberg, y del Instituto Pasteur, en París, han descubierto una proteína que tiene un papel crucial en el proceso de ensamblaje y estructura del núcleo. El trabajo aparece publicado en Current Biology del 5 de Septiembre.

MEL-28 tiene una pariente muy cercana en las células humanas; uno de los futuros proyectos de los investigadores será examinar si esta molécula tiene una implicación parecida en nuestra propia especie.

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La envoltura nuclear actúa como una barrera entre el compartimiento más externo de la célula, el citoplasma, y el interior del núcleo, donde se encuentra el ADN. Su función es regular las moléculas que se desplazan entre estos dos compartimentos. El tráfico de moléculas se realiza a través de los poros nucleares, una especie de canales en forma de canasta, que consisten en proteínas complicadamente entretejidas.

"Todavía no hemos identificado cada una de las moléculas de la envoltura nuclear, y aún quedan muchas preguntas abiertas sobre el proceso mediante el cual algunas moléculas pueden pasar por los poros y otras no”, explica Peter Askjaer del IRB Barcelona.

El nuevo estudio demuestra que la proteína MEL-28 es un componente de los poros nucleares en el gusano C. elegans, uno de los organismos modelo más importantes en biología. Y más importante aún es que ha demostrado que MEL-28 es un arquitecto clave en el momento del ensamblaje de las membranas y proteínas que formaran las nuevas envolturas nucleares.

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Cuando los científicos bloquearon la actividad de MEL-28, descubrieron que si bien algunos parches de la membrana se adherían al ADN, no se completaba el proceso y no se formaba una envoltura nuclear totalmente sellada. Un análisis detallado del proceso mostró que, sin esta proteína, algunas moléculas no se ponen en contacto correctamente cuando se reconstruye la envoltura nuclear. El resultado es que los componentes se encuentran desordenados, los poros no se forman, y moléculas equivocadas acceden al ADN. Por lo tanto, dado que la proteína MEL-28 se mantiene adherida al ADN durante todo este proceso de reconstrucción, concluyeron que tiene un papel crucial en la formación de la envoltura nuclear.

MEL-28 tiene una pariente muy cercana en las células humanas; uno de los futuros proyectos de los investigadores será examinar si esta molécula tiene una implicación parecida en nuestra propia especie. Las envolturas nucleares con formas anómalas están asociadas a enfermedades genéticas humanas, como la progeria, una disfunción que provoca que los niños afectados envejezcan prematuramente, y también a distintos tipos de distrofia muscular. “Entender el proceso de formación de la envoltura nuclear puede ayudarnos a comprender cómo determinados cambios en el proceso causan estas enfermedades, y potencialmente, a tratarlas”, afirma P. Askjaer.