Condensina

Condensinas en eucariotas

En las células de los vertebrados hay al menos dos tipos diferentes de complejos de condensinas, conocidos como condensina I y condensina II. Ambos complejos comparten el mismo par de subunidades centrales, SMC2 y SMC4, ambas pertenecientes a una numerosa familia de ATPasas cromosomales, conocidas como proteínas SMC. Las SMC (Proteínas de Mantenimiento Estructural por sus siglas en inglés) son proteínas encargadas del mantenimiento estructural de los cromosomas.^[2] Cada uno de estos complejos contiene un conjunto distinto de subunidades reguladoras no-SMC.^[3][4]

En los cultivos celulares de tejidos humanos, los dos complejos de condensinas son regulados de forma diferente durante el ciclo celular. La condensina II está presente dentro del núcleo celular durante la interfase y está involucrada en las etapas más tempranas de la condensación de cromosomas durante la profase del núcleo. Por otro lado, la condensina I está presente en el citoplasma durante la interfase, y gana acceso a los cromosomas solo luego de que la envoltura nuclear se rompe, al final de la profase. Durante la prometafase y la metafase, tanto la condensina I como la condensina II contribuyen a condensar y ensamblar los cromosomas, en donde las dos cromátidas hermanas son resueltas. Los dos complejos aparentemente permanecen asociados con los cromosomas luego que las cromátidas hermanas se separan, en la anafase. Al menos una de las subunidades de condensina I es uno de los blancos conocidos de las kinasas dependientes de ciclinas (Cdk).

La estructura y la función de la condensina I se ha conservado desde las levaduras a los humanos, pero las levaduras no tienen condensina II. En los nemátodos, la condensina II juega un rol importante en el ensamblado de los cromosomas y la segregación, donde el complejo de las proteínas relacionadas con la condensina I participan en la regulación génica de los cromosomas., i.e. compensación de dosis. Aún en bacterias, formas ancestrales de las condensinas regulan la organización y segregación de sus cromosomas (nucleoides).

Un complejo de proteínas distinto pero estructuralmente relacionado con la cohesina, está involucrado en la cohesión de cromátides hermanas. Contienen un par diferente de subunidades SMCs, SMC1 y SMC3, como sus subunidades ATPasa centrales.

Condensinas en procariotas

Algunas especies de procariotas también poseen complejos proteicos similares a las condensinas que juegan un papel importante en la organización y la segregación cromosómica. Los condensinas procariotas se pueden clasificar en dos tipos: SMC-ScpAB^[5] y MukBEF.^[6] Muchas especies de eubacterias y arqueas tienen SMC-ScpAB, mientras que un grupo de eubacterias (Gamma Proteobacterias) tienen MukBEF.

Actividades moleculares

La condensina I purificada presenta una tensión positiva en el ADN de cadena en espiral dependiente de la hidrólisis de ATP,^[7] y también cuenta con una actividad de ATPasa estimulada por ADN in vitro. El dímero SMC2-SMC4 tiene la capacidad para alinear nuevamente (rehibridar) al ADN de una sola hebra complementaria, y esta actividad no requiere de hidrólisis de ATP.^[8]

Estructuras Moleculares

Los dímeros de SMC que actúan como las subunidades de condensina centrales muestran una forma de V característica.^[9][10]