Ядрышко формируется за счёт сочетания активных и пассивных процессов

Исследователи из Принстона обнаружили, что ядрышко — клеточная органелла, участвующая в синтезе РНК, — частично собирается за счёт пассивного процесса фазового разделения, того же типа, который заставляет масло отделяться от воды. Исследование, опубликованное в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, впервые показало, что это происходит в живых, неповреждённых клетках.

Понимание того, как формируются клеточные структуры, может помочь объяснить, как органеллы изменяются в ответ на болезни. Например, характерным признаком раковых клеток является увеличение ядрышка.

Чтобы изучить роль пассивных процессов — в отличие от активных, требующих затрат энергии — в формировании ядрышка, аспирантка Института интегративной геномики Льюиса-Сиглера Принстонского университета Хание Фалахати изучила поведение шести белков ядрышка при разных температурах. Фазовое разделение усиливается при более низких температурах, поэтому заправка для салата, содержащая масло и уксус, расслаивается в холодильнике. Если бы сборку белков определяло фазовое разделение, исследователи должны были бы наблюдать этот эффект при низких температурах.

Фалахати показала, что четыре из шести белков конденсировались и собирались в ядрышко при низких температурах и возвращались в исходное состояние при повышении температуры, что указывало на работу пассивного процесса фазового разделения. Однако сборка двух других белков была необратимой, что свидетельствовало о вовлечении активных процессов.

«Это был довольно неожиданный результат, и он показывает, что клетки могут использовать спонтанные процессы для одних функций, но для других активные процессы могут давать клетке больше контроля», — сказала Фалахати.

Исследование «Independent active and thermodynamic processes govern the nucleolus assembly in vivo» Хание Фалахати и Эрика Вишауза было опубликовано онлайн перед печатью в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences 23 января 2017 года.