Como uma célula sabe o exato momento de iniciar a divisão celular?

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Créditos da imagem: Dorsey S et al., 2018.

Como uma célula sabe quando dividir? Sabemos que centenas de genes contribuem para uma onda de atividade ligada à divisão celular, mas para gerar essa onda novas pesquisas mostram que as células devem crescer, em tamanho, o suficiente para produzir quatro proteínas-chave em quantidades adequadas para o processo da mitose. O estudo, publicado hoje na Cell Systems, oferece um caminho para controlar o equilíbrio entre o crescimento celular e divisão, processos que estão envolvidos em inúmeras doenças, incluindo o câncer.

Pesquisadores realizaram tal descoberta através da análise de células de levedura, que se dividem por brotamento. Como na maioria das células, as células de levedura precisam primeiro sintetizar os recursos necessários e crescer em tamanho, uma fase do ciclo celular conhecida como G1. Cerca de 200 genes devem ser ativados no final de G1,porém, a equipe de pesquisa examinou cinco proteínas – os fatores de transcrição SBF e MBF, o repressor de transcrição Whi5 e as ciclinas G1 Cin1 e Cin2 – que são coletivamente necessárias para iniciar a transcrição desses 200 genes.

Os pesquisadores usaram uma técnica de contagem de partículas para medir a concentração absoluta de cada uma das cinco proteínas presentes nas células à medida que cresciam em tamanho. A técnica baseia-se na criação de um volume óptico muito pequeno e na digitalização da microscopia avaliando o “Número e Brilho” de pontos da imagem para coletar dados sobre a luz emitida por proteínas marcadas com fluorescência em um volume selecionado da célula. Cálculos baseados na relação entre a intensidade média da luz e flutuações na intensidade da luz revelam o número de moléculas naquele volume. Foi observado que, à medida que as células cresciam em tamanho, moléculas de quatro das cinco proteínas examinadas alcançaram um número grande o suficiente para se ligar aos estimados 400 sítios de ligação nos 200 genes que as proteínas controlam. O comprometimento com a divisão foi acionado quando a célula cresceu o suficiente para saturar os locais de ligação.

Veja este trabalho completo no paper anexado:

G1-S Transcription Factor Copy Number Is a Growth-Dependent Determinant of Cell Cycle Commitment in Yeast

Keywords: #mitose; #microscopia; #ciclocelular.