Склеивание хромосом в нужном месте

При делении клетки хромосомы приобретают характерную X-образную форму, где две молекулы ДНК (сестринские хроматиды) соединены в центральной "соединительной области", содержащей высококонденсированную ДНК. Было неизвестно, могут ли перестройки в этой типичной архитектуре нарушить правильное разделение хромосом.

Новое исследование Ракель Оливейра из Института Гульбенкяна де Сьенсия (Португалия) в сотрудничестве с коллегами из Калифорнийского университета в Санта-Круз (США) показывает, что смещение определённых сегментов ДНК нарушает правильное разделение хромосом. Результаты, опубликованные в открытом журнале PLOS Biology, позволяют предположить, что хромосомные перестройки, затрагивающие эти регионы (часто встречающиеся при многих раках), могут вызывать дополнительные ошибки в делении клетки и тем самым нарушать генетическую стабильность.

Ключ к пониманию проблемы — в "клее", удерживающем две сестринские хроматиды вместе. Склеивание происходит благодаря действию белков когезинов, которые обычно концентрируются в компактной "соединительной области". В этом исследовании учёные наблюдали за делением клеток у разных линий плодовой мушки Drosophila melanogaster, несущих хромосомы со смещёнными участками высококонденсированной ДНК. Результаты показали, что неправильное расположение этих хромосомных регионов достаточно для нанесения "клея" когезина, что приводит к формированию дополнительных соединений между хроматидами.

По мере деления клетки и расхождения хроматид к противоположным полюсам, наличие этих дополнительных сайтов когезии приводит к аномальному растяжению хромосом, так как "расклеить" хроматиды становится сложнее.

Как объясняет Ракель Оливейра, первый автор работы: "Многие раковые клетки имеют такие хромосомные аномалии, и мы теперь показываем, что это может создавать дополнительные проблемы каждый раз при делении клетки". Уильям Салливан (UCSC), соавтор исследования, добавляет: "Как автомобиль с расстроенным двигателем, после многих делений это, вероятно, приведёт к серьёзным нарушениям в организации хромосом".