HS
Hao Shen
Author with expertise in Regulation and Function of Microtubules in Cell Division
Achievements
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
2
(100% Open Access)
Cited by:
0
h-index:
1
/
i10-index:
0
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
0

Measuring and modeling the dynamics of mitotic error correction

Gloria Ha et al.Jan 11, 2024
+3
H
P
G
Summary Error correction is central to many biological systems and is critical for protein function and cell health. During mitosis, error correction is required for the faithful inheritance of genetic material. When functioning properly, the mitotic spindle segregates an equal number of chromosomes to daughter cells with high fidelity. Over the course of spindle assembly, many initially erroneous attachments between kinetochores and microtubules are fixed through the process of error correction. Despite the importance of chromosome segregation errors in cancer and other diseases, there is a lack of methods to characterize the dynamics of error correction and how it can go wrong. Here, we present an experimental method and analysis framework to quantify chromosome segregation error correction in human tissue culture cells with live cell confocal imaging, timed premature anaphase, and automated counting of kinetochores after cell division. We find that errors decrease exponentially over time during spindle assembly. A coarse-grained model, in which errors are corrected in a chromosome autonomous manner at a constant rate, can quantitatively explain both the measured error correction dynamics and the distribution of anaphase onset times. We further validated our model using perturbations that destabilized microtubules and changed the initial configuration of chromosomal attachments. Taken together, this work provides a quantitative framework for understanding the dynamics of mitotic error correction.
0

Measuring and modeling the dynamics of mitotic error correction

Gloria Ha et al.Jun 14, 2024
+2
H
P
G
Error correction is central to many biological systems and is critical for protein function and cell health. During mitosis, error correction is required for the faithful inheritance of genetic material. When functioning properly, the mitotic spindle segregates an equal number of chromosomes to daughter cells with high fidelity. Over the course of spindle assembly, many initially erroneous attachments between kinetochores and microtubules are fixed through the process of error correction. Despite the importance of chromosome segregation errors in cancer and other diseases, there is a lack of methods to characterize the dynamics of error correction and how it can go wrong. Here, we present an experimental method and analysis framework to quantify chromosome segregation error correction in human tissue culture cells with live cell confocal imaging, timed premature anaphase, and automated counting of kinetochores after cell division. We find that errors decrease exponentially over time during spindle assembly. A coarse-grained model, in which errors are corrected in a chromosome-autonomous manner at a constant rate, can quantitatively explain both the measured error correction dynamics and the distribution of anaphase onset times. We further validated our model using perturbations that destabilized microtubules and changed the initial configuration of chromosomal attachments. Taken together, this work provides a quantitative framework for understanding the dynamics of mitotic error correction.