Новый взгляд на деление клеток: клеточная поверхность становится возбудимой средой

Исследование механизмов деления клеток на яйцеклетках и эмбрионах лягушек и морских звезд привело к неожиданному открытию о том, как животные клетки контролируют силы, формирующие их форму.

В ключевой момент цитокинеза — процесса разделения цитоплазмы на две дочерние клетки — кора клетки (тонкий слой организованной цитоплазмы у мембраны) становится возбудимой средой. Это состояние, присущее как позвоночным, так и беспозвоночным, наступает сразу после разделения хромосом в глубине цитоплазмы.

Как это работает:

• После разделения хромосом по поверхности клетки начинают распространяться волны сигнальных молекул.
• Эти волны действуют как усилитель, точно и четко определяя место для сборки сократительных белков и других ферментов.
• Это обеспечивает, что весь клеточный покров может участвовать в процессе, но критическое действие — образование перетяжки — происходит только в одном узком экваториальном поясе.

Значение открытия:

Это "поведение, синхронизированное с клеточным циклом" позволяет клетке адаптивно и точно управлять своим сократительным аппаратом в нужном месте, в нужном количестве и в нужное время. Аналогичная возбудимость наблюдается в столь разнородных системах, как популяции микробов, клетки сердечной мышцы и химические смеси.

Исследование стало результатом сотрудничества ученых из Университета Орегона и Университета Висконсин-Мэдисон, поддержанного грантами NSF (MCB-0917887, MCB-1041200) и NIH (GM52932).