Съёмка фильмов внутри клеток
Биолог Барбара Меллон использует крошечные камеры для изучения того, что происходит, когда делящаяся клетка совершает ошибку.
Барбара Меллон, доцент молекулярной и клеточной биологии, изучает процесс деления клеток. Её цель — выявить молекулярные события, ведущие к успешному делению. Для этого она использует сложные высокотехнологичные камеры, достаточно маленькие, чтобы поместиться в объектив микроскопа. Они позволяют делать высококачественные снимки и снимать видео делящихся клеток в режиме замедленной съёмки.
Исследование ошибок деления
- В норме при делении клетки копируют свою ДНК и с помощью центральной области хромосомы — центромеры — равномерно распределяют генетический материал между двумя новыми клетками.
- Меллон изучает, что происходит при ошибке, когда дочерние клетки получают слишком много или слишком мало хромосом. Это состояние называется анеуплоидией.
- Анеуплоидия может приводить к дисфункции, гибели клеток, врождённым дефектам (например, синдрому Дауна), если затронуты репродуктивные клетки, а также часто встречается в опухолях и раковых клетках.
Метод: флуоресцентная съёмка
Используя технику маркировки белков флуоресцентными метками разного цвета, Меллон и её студенты создают видео деления клеток под микроскопом. Это позволяет наглядно наблюдать, как функционируют различные части клетки с течением времени.
Грант на изучение центромер
Меллон получила четырёхлетний грант в $730 000 от National Science Foundation для изучения сборки центромер у плодовой мушки Drosophila. Исследование сосредоточено на роли белка CENP-A — специального белка, который маркирует ДНК именно в области центромеры и необходим для выживания всех организмов с клеточными мембранами, включая человека.
Применение в обучении
Видеозаписи деления клеток Меллон использует не только в исследованиях, но и в преподавании. Они помогают студентам и школьникам (в том числе через программу UConn’s Mentor Connection) визуализировать и лучше понять клеточный цикл, который по учебникам усваивается сложно.
Значение работы
Хотя исследования проводятся на плодовых мушках, полученные данные помогают понять механизмы и эволюцию деления клеток у всех многоклеточных организмов, включая человека.