logo

Пользовательского поиска

Friday 21st of September 2018

На перекрестке хромосом: определена структура ключевой молекулы клеточного деления

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Вглубь живой материи
Автор: Administrator   
17.09.2010 21:37

2

 

Хромосома человека с обычными нуклеосомами, содержащими основную форму гистонов (зеленые), и локализация варианта гистона Н3 центромеры - CENP-A (красные). (Credit: Ben E. Black, University of Pennsylvania School of Medicine)

 

 

 

 

 

В течение дня в организме человека делится в среднем сто миллиардов клеток. В большинстве случаев все проходит нормально, но иногда проблемы в репликации клеток приводят к хромосомным аномалиям, в результате чего развиваются различного рода заболевания – от рака до синдрома Дауна.


Ученые из Школы медицины Университета Пенсильвании (University of Pennsylvania's School of Medicine) определили структуру ключевой молекулы, играющей центральную роль в том, как дуплицируется и затем распределяется между двумя дочерними клетками ДНК, приводя к образованию двух точных копий материнской клетки. Без этой молекулы во время клеточного деления могут быть потеряны целые хромосомы.

Адъюнкт-профессор кафедры биохимии и биофизики доктор философии Бэн Блэк (Ben Black) и постдокторант его лаборатории доктор философии Николина Секулик (Nikolina Sekulic) описали структуру молекулы CENP-A, структурирующей часть хромосомы, называемую центромерой, в статье, опубликованной в журнале Nature. Центромера – ограниченная область хромосомы, с которой тесно взаимодействуют специальные молекулы, называемые волокнами веретена деления, помогающие разделению дочерних клеток во время деления клетки.

«Мы получили первое изображение с высоким разрешением молекул, управляющих наследованием генетической информации при делении клетки», - говорит Блэк. «Это большой шаг вперед к решению головоломки, над которой ученые бьются уже более 150 лет».

В течение последних 15 лет уже известно, что клеточное деление скорее регулируется эпигенетическими процессами, серией действий, оказывающих влияние на белковую «катушку», на которую плотно намотана ДНК, чем закодировано в последовательностях самой ДНК. «Катушки» состоят из гистоновых белков, и химические изменения в этих белках могут либо усилить, либо ослабить их взаимодействие с ДНК. Эпигенетика изменяет считывание генетического кода, в некоторых случаях влияя на экспрессию генов. В случае центромеры эпигенетические изменения помечают сайт, у которого независимо от основной последовательности ДНК прикрепляются волокна веретена деления. Молекула CENP-А, предположительно, является ключевым эпигенетическим белковым маркером.

Однако каким образом CENP-A помечает центромеры оставалось загадкой. Группа Блэка обнаружила структурные особенности, придающие CENP-А способность отмечать локализацию центромеры на каждой хромосоме. Это важно, так как при клеточном делении без молекулы CENP-A или без метки, определяющей локализацию созданной ею центромеры, теряется вся хромосома и все находящиеся в ней гены.

Блэк расшифровал структуру молекулы CENP-A, определив, каким образом она специфически отмечает локализацию центромеры на каждой хромосоме, и догадался, как эпигенетическая метка правильно копируется при каждом клеточном делении. Ученые установили, что CENP-A изменяет форму нуклеосомы, частью которой является, делая ее структуру более жесткой, чем структура нуклеосом, не содержащих CENP-A. Нуклеосома – это нить ДНК, намотанная на «катушка» из гистоновых белков. Помеченная молекулой CENP-A нуклеосома несколько раз копируется, создавая уникальную эпигенетическую область, отличную от других областей хромосомы. CENP-A замещает гистон Н3 в нуклеосомах, находящихся у центромеры.

 

3

(Сайт nature.com)

 

В процессе деления клетки идентификатор центромеры CENP-A привлекает другие белки и выстраивает массивную структуру, кинетохор, разделяющую дуплицированные хромосомы.

«Помимо значительного прогресса в понимании молекул, управляющих наследственностью человека, эта работа приближает нас к захватывающей перспективе, когда в наших руках окажутся ключевые эпигенетические компоненты, позволяющие создавать клинически полезные искусственные хромосомы, которые мы сможем наследовать наряду со своими собственными – и с такой же высокой надежностью», - говорит Блэк.

 

По материалам

At the Crossroads of Chromosomes: Penn Study Reveals Structure of Cell Division’s Key Molecule

 

4

 

Аннотация к статье: Nikolina Sekulic, Emily A. Bassett, Danielle J. Rogers, Ben E. Black. The structure of (CENP-A-H4)2 reveals physical features that mark centromeres

 

 

 

 


 


Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday278
mod_vvisit_counterYesterday2264
mod_vvisit_counterThis week9725
mod_vvisit_counterLast week6312
mod_vvisit_counterThis month23364
mod_vvisit_counterLast month26517
mod_vvisit_counterAll days4113770

We have: 55 guests, 8 bots online
Your IP: 54.92.190.11
 , 
Today: Сен 21, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.