Comprendiendo la formación y crecimiento de los microtúbulos

Los microtúbulos forman tanto el esqueleto como las «autopistas» de nuestras células. Sin embargo, todavía no conocemos en detalle cómo se crean estas estructuras tan esenciales. Un nuevo proyecto de investigación liderado por el laboratorio dirigido por Thomas Surrey — quien recientemente ha llegado al Centro de Regulación Genómica (CRG) desde el Instituto Crick en Londres — arroja algo de luz sobre cómo empieza todo este proceso.

Los microtúbulos consisten en largos tubos formados por unidades de tubulina (a y b) organizados de manera circular, siguiendo un patrón en forma de hélice. La formación de los microtúbulos consiste en dos partes:

• Nucleación: las primeras unidades de a/b-tubulina son colocadas en la parte superior de un complejo en forma de anillo formado por unidades de γ-tubulina, llamado γTuRC.
• Elongación: más unidades de a/b-tubulina son añadidas para alargar los microtúbulos.

Para entender cómo se regulan estos procesos, el equipo de científicos y científicas dirigido por Thomas Surrey purificó complejos γTuRC humanos y observaron la cinética de la formación in vitro de los microtúbulos.

Lo que encontraron es que γTuRC es en realidad muy ineficiente respecto al primer paso. Sin embargo, una vez las primeras unidades ya se han colocado, el proceso de elongación es mucho más rápido.

γTuRC es muy ineficiente respecto al primer paso pero, una vez las primeras unidades ya se han colocado, la elongación es mucho más rápida.

Para descubrir por qué γTuRC es tan ineficiente al principio, el personal investigador empezó a trabajar con el laboratorio de Alessandro Costa en el Crick, y se encargaron de analizar la estructura de este complejo a través de criomicroscopía electrónica — una técnica que permite observar estructuras increíblemente pequeñas (en este caso hasta 4A, o 4 billonésimas partes de cm).

Vieron que, del total de las 14 subunidades de γ-tubulina que forman γTuRC en un círculo, la mitad se encontraban muy juntas, en una configuración compacta (cerrada), mientras que la otra mitad disponía de espacios de por medio (abierta), convirtiendo el anillo en asimétrico. Esta desviación de la geometría de los microtúbulos haría más difícil que la tubulina a/b se coloque y comience a formar los microtúbulos.

El personal científico cree que la manera en la que γTuRC se activa — y la formación de microtúbulos se acelera — es por un cambio en la conformación del anillo, pasando de una forma abierta asimétrica a una más compacta, más similar al patrón común de microtúbulos. El reto ahora está en descubrir qué factores están involucrados en este cambio.