Начиная с одной клетки, организмы проходят миллионы поколений делений, чтобы в конечном итоге произвести кости, сердце, мозг и другие компоненты, которые составляют живое существо. Главной движущей силой этого сложного процесса является передача ДНК через каждую последующую клетку, разделенную на отдельные пакеты, называемые хромосомами.

Крайне важно, чтобы все хромосомы дублировались и точно распределялись в каждом поколении клеточного деления. Если наследственные компоненты хромосом изменяются, даже незначительно, могут возникнуть врожденные дефекты и некоторые виды рака.

Новое исследование, опубликованное в журнале Science постдокторантом Пабло Ларой-Гонсалесом, профессором отдела биологических наук Аршадом Десаи и их коллегами, посвящено тайне того, как хромосомы наследуются правильно каждый раз, когда клетка делится. Используя новый зонд, который отслеживает ключевой аспект этого процесса, Лара-Гонсалес и Десаи подробно описали механику сигнала "ожидания", который гарантирует, что клеточное деление не будет преждевременно запущено.

Исследователи сосредоточили свои исследования на пути в клетке, называемом "контрольной точкой веретена", которая является своего рода механизмом контроля качества, обеспечивающим точное наследование хромосом во время деления клетки. Веретенообразный контрольный путь активируется в месте на хромосоме, называемом кинетохором, механическим интерфейсом, где белковые волокна соединяются, чтобы разделить хромосомы.

"Когда кинетохоры не прикреплены к этим белковым волокнам, они посылают сигнал "ожидания", который останавливает клетку в митозе (делении клеток), тем самым давая время для формирования прикреплений", - сказал Десаи, профессор секции клеточной и эволюционной биологии (Биологические науки) и кафедры клеточной и молекулярной медицины (Школа медицины). "Таким образом, клетка убеждается, что все хромосомы прикреплены должным образом и готовы быть разорванными, прежде чем клетка разделится, таким образом не оставляя хромосомы позади."

В научной статье исследователи описывают, как сигнал контрольной точки ожидания специфически генерируется в кинетохорах непривязанных хромосом. По счастливой случайности они разработали флуоресцентный зонд, который позволил им впервые наблюдать ключевое молекулярное событие в генерации сигнала ожидания на кинетохорах в живых клетках.

"Эта работа выявила ключевую молекулу "сваха", которая объединяет две составляющие сигнала ожидания, которые не любят связываться друг с другом самостоятельно",-сказала Лара-Гонсалес. "Эти результаты помогают объяснить, почему сигнал контрольной точки "ожидание" избирательно генерируется в кинетохорах, а не где-либо еще в клетке."

По словам исследователей, полученные результаты дают основу для того, как точность наследования хромосом может быть снижена при определенных состояниях заболевания, таких как рак.

ИСТОЧНИК