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- Biorientation is the phenomenon whereby microtubules emanating from different microtubule organizing centres (MTOCs) attach to kinetochores of sister chromatids. This results in the sister chromatids moving to opposite poles of the cell during cell division, and thus results in both daughter cells having the same genetic information. Kinetochores link the chromosomes to the mitotic spindle - doing so relies on intricate interactions between microtubules and kinetochores. It has been shown that, in fission yeast, microtubule attachment can make frequent erroneous attachments early in mitosis, which are then often corrected prior to anaphase onset by a system which uses protein kinase to affect kinetochore microtubules (ktMTs) in the absence of astriction between sister chromatids. Proper biorientation allows correct chromosomal segregation in cell division. Although this process is not well understood, high-resolution imaging of live mouse oocytes has revealed that chromosomes form an intermediate chromosomal configuration, called the prometaphase belt, which occurs prior to biorientation. Kitajima, et al. estimate that about 90% of chromosomes require correction of the kinetochore-microtubule attachments (using Aurora kinase )prior to obtaining correct biorientation. This suggests a possible cause for the elevated frequency of abnormal chromosome counts (aneuploidy) in mammals. Several methods are postulated by which chromosomes biorient when they are located far from the pole with which they need to connect. One mechanism involves the kinetchore meeting microtubules from the distal pole. Another method described is based on observations that the kinetochore of one pole-oriented chromosome attaches to kinetochore fibers of an already bioriented chromosome. These two mechanisms possibly work in concert - certain chromosomes may biorient via encounters with microtubules from distal poles, which is then followed by kinetochore fibers that speed up biorientation with already-oriented chromosomes. Researchers have detached grasshopper spermatocytes from spindle fibers and moved them away from the metaphase plate via micromanipulation. Several chromosomes instantly bioriented, as deduced from the observation that, upon reattachment, the chromosomes moved to the metaphase plate without moving to the poles. (en)
- La biorientación es el fenómeno por el cual los microtúbulos que emanan de diferentes centros organizadores de microtúbulos (MTOC) se unen a cinetocoros de cromátidas hermanas. Esto hace que las cromátidas hermanas se muevan a los polos opuestos de la célula durante la división celular y, por lo tanto, ambas células hijas tienen la misma información genética. Los cinetocoros vinculan los cromosomas con el huso mitótico; esto se basa en intrincadas interacciones entre microtúbulos y cinetocoros. Se ha demostrado que, en la levadura de fisión, la unión de microtúbulos puede hacer conexiones erróneas frecuentes al principio de la mitosis, que luego se corrige a menudo antes de la aparición de la anafase por un sistema que utiliza proteína quinasa para afectar los microtúbulos cinetocóricos (ktMTs) en ausencia de restricción entre cromátidas hermanas. La biorientación adecuada permite la segregación cromosómica correcta en la división celular. Aunque este proceso no se comprende bien, las imágenes de alta resolución de los ovocitos de ratones vivos han revelado que los cromosomas forman una configuración cromosómica intermedia, llamada cinturón de prometafase, que ocurre antes de la biorientación. Kitajima y col. estiman que aproximadamente el 90% de los cromosomas requieren la corrección de los archivos adjuntos cinetocoro-microtúbulos (usando Aurora quinasa) antes de obtener la biorientación correcta. Esto sugiere una posible causa de la frecuencia elevada de recuentos anormales de cromosomas (aneuploidía) en mamíferos. Se postulan varios métodos por los cuales los cromosomas se biorientan cuando se ubican lejos del polo con el que necesitan conectarse. Un mecanismo implica que el kinetchore se encuentra con los microtúbulos del polo distal. Otro método descrito se basa en las observaciones de que el cinetocoro de un cromosoma orientado a un polo se une a las fibras cinetocóreas de un cromosoma ya biorientado. Es posible que estos dos mecanismos funcionen en concierto: ciertos cromosomas pueden biorientarse a través de encuentros con microtúbulos desde polos distales, que luego son seguidos por fibras de cinetocoro que aceleran la biorientación con cromosomas ya orientados. Los investigadores han separado los espermatocitos del saltamontes de las fibras del huso y los han alejado de la placa de metafase mediante micromanipulación. Varios cromosomas se biorientan instantáneamente, como se deduce de la observación de que, al volver a colocarlos, los cromosomas se movieron a la placa de metafase sin moverse a los polos. (es)
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