(А) Во время деления клетки хромосомы (красные) равномерно распределяются нитевидными структурами (микротрубочками), исходящими из центросомы (зеленая). (В) Инактивация одного из белков центросомы приводит к аномальной организации микротрубочек митотического веретена и неправильному распределению хромосом. © MPI for Molecular Genetics / B. Lange
Основным условием роста и самого существования многоклеточных организмов является способность их клеток к делению. Хромосомы сначала дуплицируются, а затем распределяются между двумя дочерними клетками. Это распределение осуществляется белковым комплексом, состоящим из нескольких сотен различных белков, называемым центросомой. В раковых клетках центросома часто принимает неестественную форму или присутствует в неконтролируемым количествах. Причины этого ранее были практически неизвестны.
Ученые Института молекулярной генетики Макса Планка (Max Planck Institute for Molecular Genetics) в Берлине вместе со своими коллегами из Немецкого центра изучения рака (German Cancer Research Center) в Гейдельберге и Института изучения старения Лейбница - Института Фритца Липманна (Leibniz Institute for Age Research -- Fritz Lipmann Institute) в Йене изучили функции различных компонентов центросомы. Они представили результаты своей работы в журнале EMBO Journal, детально описав компоненты центросомы и их функции. Их работа расширяет наши представления о регуляции деления клетки и открывает двери новым исследованиям в области развития рака.
В своих экспериментах ученые изучали центросомы клеток плодовых мушек дрозофил и человека. «Дрозофила является потрясающей системой для изучения центросомы, так как основные механизмы деления клетки плодовой мушки и человека очень похожи», - объясняет руководитель работы Бодо Ланге (Bodo Lange).
Исследователи изолировали центросомы яиц дрозофилы и, используя масс-спектрометрические методы, идентифицировали более 250 различных белков, составляющих комплекс. Затем, чтобы выяснить их роль в структуре центросомы и в распределении хромосом, эти компоненты были подвергнуты адресной инактивации методом РНК-интерференции. С помощью современных автоматических и роботизированных микроскопов ученые смогли количественно определить функции белков. Они обнаружили целую серию белков, ответственных за разделение хромосом, определили количество центросом и их структуру. Так как в раковых клетках эти характеристики часто изменены, исследователи рассчитывают, что их открытия окажут значительное влияние на понимание процесса деления клеток и развития раковых заболеваний.
Работа ученых позволила по-новому взглянуть на аномалии, обнаруживаемые в раковых клетках. «Основываясь на наших открытиях, мы надеемся в будущем расшифровать структуру регуляторных сетей, что поможет адресно вмешиваться в их функционирование и, таким образом, в деление раковых клеток», – говорит Бодо.
По материалам
Die Kunst des Teilens
