Як хромосоми допомагають клітині ділитися

Білки на хромосомах, що розбігаються, допомагають перебудувати цитоскелетні укріплення, щоб клітині було простіше ділитися.


Картинки з кліткою, що ділиться, ми всі пам'ятаємо з підручника біології: ядерна оболонка зникає, хромосоми шикуються на екваторі клітини, а потім розбігаються по протилежних полюсах - залишається тільки перетягнути батьківську клітку надвоє або побудувати клітинну стінку. Розбігання хромосом, як знову ж написано в будь-якому підручнику, відбувається завдяки роботі білкових мікротрубочок, прикріплених до спеціальних білкових комплексів на хромосомах - кінетохор.


Однак, незважаючи на те, що ділення клітин вивчили вздовж і поперек, нам досі відкриваються тут хвилюючі деталі, досі невідомі. Довгий час думали, що хромосоми в клітці - просто пасивний вантаж, що вони рухаються туди, куди їх тягне складний молекулярний апарат мікротрубочок веретена ділення. Але це, як з'ясували дослідники з Університету Монреаля та Університетського коледжу Лондона, не зовсім так. Експериментуючи з клітинами дрозофіли і людини, Базз Баум (Buzz Baum) разом з колегами Неліо Родрігесом (Nelio T. L. Rodrigues), Сергієм Лекомцевим та ін з'ясував, що хромосоми можуть впливати на роботу білкових «канатів», які тягнуть їх до полюсу клітини.

Як було сказано вище, мікротрубочки- «канати» тримаються за кінетохор - спеціальний білковий комплекс на хромосомі. Серед білків кінетохора вдалося знайти фермент PP1-Sds22 (фосфатаза PP1 і її регуляторна суб'єдина Sds22), який діяв на білки цитоскелета, що знаходяться поруч з клітинною мембраною у полюсів ділення, тобто там, куди притягувалися хромосоми. Полюси починають тягнутися в протилежні один від одного сторони незабаром після того, як починається розбіжність хромосом.

Витягування полюсів додатково допомагає розділити хромосоми і полегшує ділення клітини. Але під клітинною мембраною знаходиться цитоскелетна підкладка, що додає мембрані міцності і пружності. Щоб полюси почали розходитися, цитоскелетні «кріпаки» потрібно послабити. Саме цим і займається вищезгаданий фермент, що сидить на хромосомах - він починає працювати після того, як хромосоми почали рухатися до полюсів.

У статті в Nature автори пишуть, що «розм'якшення» полюсів не залежало ні від роботи мікротрубочок, ні від формування борозни ділення (яка проходить екватором і ділить клітку надвоє). Іншими словами, хромосоми самі допомагають клітці поділитися. Те, що такий механізм працює і в клітинах дрозофіли, і в клітинах людини, говорить про його універсальний характер, властивий клітинному поділу як такому. Хоча у деяких клітинах (як, наприклад, у стовбурових, що діляться сильно несиметрично) він може і відрізнятися від звичайної схеми. І, зрозуміло, було б цікаво дізнатися, як він працює в ракових клітинах, чия найголовніша і найнеприємніша особливість полягає в безконтрольному, неприборканому поділі.

COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND