Исследование показывает, как клетки восстанавливаются после митоза

Новое совместное исследование Бристольского университета демонстрирует, как клетки восстанавливают своё ядро и организуют геном после деления с помощью неожиданного механизма — полимеризации филаментозного актина (F-актина) в ядре.

Исследование, опубликованное в Nature Cell Biology, впервые показывает, что полимеризация актина в ядре помогает изменять форму ядра и реорганизовывать геном после клеточного деления (митоза).

Когда клетки млекопитающих, включая человека, делятся, ядро разбирается для разделения хромосом. После завершения сегрегации хромосом новым клеткам необходимо заново построить ядро и организовать геном. Этот процесс, хотя и необходим для жизни, был плохо изучен.

Работа велась в сотрудничестве с лабораторией профессора Роберта Гроссе (Марбургский университет, Германия), которая выявила образование транзиторного и высокодинамичного F-актина в ядре дочерних клеток в начале восстановления ядра после митоза. Полимеризация актина обычно происходит в цитоплазме клеток, где она контролирует форму клетки и движение. Обнаружение этого динамичного F-актина в ядре сразу после деления намекнуло на его возможную роль в восстановлении ядра и реорганизации генома.

Элис Шеррард, соавтор исследования и аспирантка доктора Абдеррахмана Каиди, разработала и применила междисциплинарные методы для визуализации структуры ядра и организации генома после деления клеток. Она показала, что нарушение образования F-актина приводит к тому, что клетки не могут увеличить объём ядра и декомпактизировать свой геном. Из-за этих дефектов клетки становятся неэффективными в считывании генетической информации, закодированной в ДНК, и, как следствие, делятся медленнее.

Ведущий исследователь доктор Абдеррахман Каиди, специалист по биологии рака, отмечает, что это открытие расширяет фундаментальные знания о пространственно-временном регулировании генома и может иметь большое значение для понимания рака и дегенеративных процессов.

«Это исследование подчёркивает важность пространственно-временного контроля организации генома для нормальной функции клеток. Мы продолжаем определять принципы, регулирующие эти процессы, и их влияние на рак и дегенерацию», — сказал доктор Каиди.