A reprodução fica mais fácil quando se encontra o parceiro certo - e não é diferente para os cromossomos dentro das células reprodutivas. Agora, uma equipe internacional de pesquisadores, incluindo cientistas A * STAR, revelou como os cromossomos encontram seu par perfeito.

Os cromossomos fortemente enrolados que carregam o código genético dentro das células vivas podem flutuar em torno do núcleo da célula por conta própria, mas todos eles têm um parceiro geneticamente semelhante, ou homólogo, com um herdado de cada pai.

Durante o ciclo de vida das células reprodutivas, esses homólogos precisam se encontrar e acoplar uns aos outros para garantir que o DNA seja corretamente distribuído para o espermatozóide ou óvulo:uma correspondência cromossômica inadequada pode tornar a célula inteira não funcional. Pior ainda, a falha na distribuição correta dos cromossomos pode levar a uma variedade de doenças hereditárias.

Em 2013, Brian Burke e Colin Stewart, do Instituto de Biologia Médica A * STAR, começaram a descobrir como os cromossomos encontram seu par.

Eles revelaram que uma proteína chamada KASH5 atua como um adaptador para um motor molecular que se move ao longo da estrutura dos microtúbulos da célula. Os camundongos modificados para não ter KASH5 eram inférteis.

Os cientistas propuseram que o KASH5 se fixe na superfície do núcleo e se junte a outra proteína - SUN1 - que se fixa nas extremidades dos cromossomos dentro do núcleo. Com SUN1 e KASH5 anexados, os cromossomos dentro do núcleo seriam arrastados ao longo da estrutura do microtúbulo aleatoriamente, permitindo que os cromossomos colidam com seus homólogos.

Para este artigo, Burke se juntou a cientistas da Universidade de Oklahoma para confirmar a teoria.

A equipe corou o DNA em células vivas precursoras de esperma de camundongos normais e camundongos sem KASH5, e fotografou os movimentos cromossômicos das células em três dimensões. Algoritmos especializados revelaram que, ao contrário das células normais, os cromossomos param de se mover quando falta KASH5, o que confirma o modelo da equipe. "Foi muito gratificante ver, "diz Burke.

Os coautores do artigo estão agora buscando pistas sobre como as mutações em KASH5 ou SUN1 podem estar causando infertilidade em humanos e estão investigando como duplas de proteínas semelhantes podem estar trabalhando juntas para distribuir os núcleos localizados em outros tipos de células, como a célula do músculo esquelético.

"Temos que parar de pensar no envelope nuclear apenas como uma espécie de saco para genes que simplesmente ficam lá e não fazem nada além de serem transcritos, "diz Burke." Todo o sistema é muito mais dinâmico do que alguém apreciaria lendo um livro de biologia celular comum! "