La riproduzione è facilitata trovando il partner giusto e non è diverso per i cromosomi all'interno delle cellule riproduttive. Ora, un team internazionale di ricercatori, inclusi scienziati A*STAR, ha rivelato come i cromosomi trovino la loro corrispondenza perfetta.

I cromosomi strettamente avvolti che portano il codice genetico all'interno delle cellule viventi possono fluttuare da soli intorno al nucleo cellulare, ma hanno tutti un partner geneticamente simile, o omologa, con uno ereditato da ciascun genitore.

Durante il ciclo vitale delle cellule riproduttive, questi omologhi devono trovarsi e agganciarsi tra loro per garantire che il DNA sia distribuito correttamente allo sperma o all'ovulo:una cattiva corrispondenza cromosomica può rendere non funzionale l'intera cellula. Persino peggio, la mancata distribuzione corretta dei cromosomi può portare a una varietà di malattie ereditarie.

Nel 2013, Brian Burke e Colin Stewart dell'A*STAR Institute of Medical Biology hanno deciso di scoprire come i cromosomi trovano la loro corrispondenza.

Hanno rivelato che una proteina chiamata KASH5 funge da adattatore per un motore molecolare che si muove lungo l'impalcatura dei microtubuli della cellula. I topi modificati per non avere KASH5 erano sterili.

Gli scienziati hanno proposto che KASH5 si attacchi alla superficie del nucleo e si unisca a un'altra proteina – SUN1 – che si aggancia alle estremità dei cromosomi all'interno del nucleo. Con SUN1 e KASH5 collegati, i cromosomi all'interno del nucleo verrebbero trascinati casualmente lungo l'impalcatura dei microtubuli, permettendo ai cromosomi di scontrarsi con i loro omologhi.

Per questa carta, Burke ha collaborato con scienziati dell'Università dell'Oklahoma per confermare la teoria.

Il team ha colorato il DNA nelle cellule precursori dello sperma vivente di topi normali e topi privi di KASH5, e ha ripreso i movimenti dei cromosomi delle cellule in tre dimensioni. Algoritmi specializzati hanno rivelato che, a differenza delle cellule normali, i cromosomi smettono di muoversi quando manca KASH5, che conferma il modello della squadra. "Questo è stato davvero gratificante da vedere, "dice Burke.

I coautori dell'articolo stanno ora inseguendo indizi su come le mutazioni in KASH5 o SUN1 potrebbero causare infertilità negli esseri umani e stanno studiando come duetti proteici simili possano lavorare insieme per distribuire i nuclei situati in altri tipi di cellule, come la cellula muscolare scheletrica.

"Dobbiamo smettere di pensare all'involucro nucleare come a una sorta di borsa per i geni che stanno lì e non fanno altro che essere trascritti, " dice Burke. "L'intero sistema è molto più dinamico di quanto si possa apprezzare dalla lettura di un normale libro di testo di biologia cellulare!"