Первая комплексная модель деления человеческой клетки

Институт Аллена представил Integrated Mitotic Stem Cell — модель и инструмент визуализации, впервые показывающие целостную картину деления человеческой клетки (митоза). Эта модель позволит глубже понять, как делятся здоровые клетки, что важно для фундаментальной биологии и исследований рака, который часто возникает из-за сбоев в этом процессе.

"Это первый раз, когда кто-либо увидел все основные части клетки вместе во время митоза", — сказал Рик Хорвиц, исполнительный директор Института Аллена. "Визуализация данных критически важна. Это позволит обнаруживать новые, неожиданные взаимосвязи и задавать новые вопросы".

Митоз — это тщательно скоординированный процесс, при котором клетка реплицирует хромосомы и равномерно распределяет их между двумя дочерними клетками, правильно разделяя и другие внутренние структуры. Нарушение этой "хореографии" может привести к образованию опухолей.

"Митоз имеет ключевое значение для рака. До сих пор исследования фокусировались в основном на хромосомах, но очень немногие вещи в клетке работают изолированно", — отметил Том Мистели из Национального института рака. "Этот новый инструмент объединяет всё, позволяя исследователям соединить точки между различными частями клетки".

Integrated Mitotic Stem Cell показывает динамику 15 ключевых клеточных структур на пяти стадиях деления. Модель создана на основе изображений 75 репрезентативных клеток из почти 40 000 снимков Allen Cell Collection — каталога живых человеческих стволовых клеток, отредактированных для свечения флуоресцентными метками.

Пользователи могут:

• Рассматривать и вращать 3D-модель любой или всех 15 структур.
• Изучать вычислительную модель, созданную из наложенных изображений.
• Углубляться в исходные данные, измерения и дополнительные 2000 изображений делящихся клеток.

С помощью инструмента исследователи уже сделали новые наблюдения:

• Существует "триггерная точка" на стадии раннего прометафаза, когда многие из 15 структур претерпевают резкие изменения одновременно.
• Организация структур наиболее стереотипна и наименее вариабельна во время метафазы — критической стадии перед разделением хромосом.

"Эти наблюдения были бы невозможны без целостного взгляда на митоз, но это только начало", — сказала Сюзанна Рафельски из Института Аллена. "Мы надеемся, что другие исследователи найдут в этих данных новые открытия".