Ученые обнаружили неожиданный ген у прозрачных червей

Новое исследование, опубликованное в Nature Communications, выявило гомолог хорошо известного человеческого белка нуклеолина у крошечного прозрачного круглого червя C. elegans. Авторы работы — Эмили Сполдинг, Ph.D. и Дастин Апдайк, Ph.D.

Нуклеолин связан с нейродегенеративными заболеваниями и раком у человека. Однако это открытие ставит под сомнение недавние теории о роли структур внутри ядра в таких расстройствах и представляет мощный новый инструмент для исследования функций нуклеолина и его вклада в болезни.

«Нуклеолин — это многофункциональный белок, консервативный у многих животных, растений и грибов, но ранее считавшийся отсутствующим у нематод», — говорит Сполдинг, постдок в лаборатории Апдайка в MDIBL. «Он также ассоциирован с семейным БАС и болезнью Альцгеймера».

Идентификация гомолога нуклеолина (названного NUCL-1) устанавливает C. elegans в качестве новой платформы для изучения нейрональных функций нуклеолина и генетики связанной нейродегенерации.

Нуклеолин находится в основном в ядрышке — «фабрике» внутри клеточного ядра, где собираются рибосомы. Ядрышко ведет себя как крупная жидкая капля, или конденсат, образующийся посредством жидкостно-жидкостного фазового разделения.

Работа показала, что NUCL-1 необходим для фазового разделения в ядрышке C. elegans.

Нарушение фазового разделения в зародышевой линии не повлияло на здоровье или фертильность

Прозрачность червя позволяет проводить in vivo микроскопию сверхвысокого разрешения для наблюдения за эндогенными белками в живом организме.

«Ядрышко похоже на леденец Tootsie Pop. У него есть слои изнутри наружу, и каждый слой представляет собой этап биогенеза рибосом», — объясняет Сполдинг.

Ученые MDIBL наблюдали, что удаление ключевого белкового домена у NUCL-1 в трансгенных червях нарушило архитектуру ядрышка в репродуктивных клетках, но мутантные черви развивались нормально и давали нормальное потомство.

«Мы заметили, что ядрышко потеряло свою красивую слоистую структуру, когда мы убрали домен, но черви были совершенно здоровы. Это намекает, что, возможно, эта точная организация в слои не так важна для функции ядрышка, как мы думали», — говорит Сполдинг.

«Это действительно повлияет на область изучения фазового разделения, потому что многие сделанные выводы могут быть неверны», — говорит Апдайк. Результаты должны вызвать широкий интерес и откроют новые направления для исследований в областях фазового разделения, структуры и функции ядрышка, а также связанных с нуклеолином заболеваний человека.