La investigación proporciona nuevos conocimientos sobre la estructura del complejo de poros nucleares de levadura.

Los complejos de poros nucleares (NPC) son complejos multiproteicos masivos que sirven como vías para el transporte de moléculas dentro y fuera del núcleo. Dado su papel central en la expresión, el crecimiento y el desarrollo de genes, no es sorprendente que los defectos de NPC estén asociados con muchas enfermedades como infecciones virales, cánceres y algunas enfermedades neurodegenerativas, y que la transferencia nuclear sea un objetivo de posibles terapias.

Utilizando tecnología de congelación-inmersión rápida y crio-EM (microscopía electrónica) con métodos computacionales, los investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Boston (BUSM) han producido un modelo completo de levadura NPC que revela la arquitectura interconectada de un andamio central. En muestras aisladas para proporcionan una descripción más detallada de una forma comprimida radialmente y una segunda forma expandida en una célula de levadura viva, aunque este modelo «in situ» se visualiza actualmente con un nivel de detalle más bajo.

Esta investigación amplía significativamente nuestra comprensión de la estructura del NPC a partir de la levadura de cerveza, un organismo modelo utilizado para estudiar la biología de las células que contienen un nucleolo y, por lo tanto, proporciona nuevos conocimientos en múltiples niveles sobre las funciones de esta máquina de transporte. «

Christopher W. Aki, Ph.D., autor correspondiente, profesor de fisiología y biofísica, BUSM

Según los investigadores, este modelo proporcionará una mejor comprensión de cómo se agregan estos grandes megacanales y cómo pueden doblarse y adaptarse a los cambios en el transporte al expandir su pasaje central. «Además, hemos observado múltiples tipos de NPC en la misma celda por primera vez, lo que refleja la capacidad similar a la blgo de este grupo de usar partes intercambiables para modificar su estructura en el lado nuclear. Esta adaptabilidad puede desempeñar un papel en la adaptación de la funciones de estas máquinas a diferentes entornos locales. En la periferia del núcleo ”, dice Aki.

Los investigadores creen que estos hallazgos ahora preparan la mesa para estudios sobre cómo los virus pueden usurpar esta importante vía para infectar células y alterar su fisiología para causar enfermedades.

Los colaboradores de este proyecto incluyen a Michael Root, Ph.D., y Javier Fernandez Martinez, Ph.D. de la Universidad Rockefeller; Steve Ludtke, PhD, de Baylor College of Medicine y Elizabeth Villa, PhD, de la Universidad de California, San Diego.

Estos resultados aparecen en línea en la revista. celda.

Los fondos fueron proporcionados por los Institutos Nacionales de Salud, el Programa Pew Scholars y el Instituto Stowers para la Investigación Médica.