Деление клеток у мхов и животных оказалось более схожим, чем считалось ранее
Исследователи из Университета Фрайбурга (Проф. д-р Ральф Рески и д-р Елена Козгунова) совместно с коллегами из Университета Нагои (Проф. д-р Гота Гошима) изучают, как растения определяют плоскость клеточного деления (митоз). Работая с мхом Physcomitrella, они выяснили, как митотический аппарат локализуется в растительной клетке.
Ключевое открытие: В клетках мха учёные наблюдали неожиданный процесс, важный для определения места деления. Этот процесс может быть гораздо более похож на деление клеток животных, чем предполагалось ранее. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.
Различия и сходства в делении клеток
- При делении микротрубочки образуют митотическое веретено, которое разделяет хромосомы.
- У растений: сформировавшееся веретено остаётся статичным.
- У животных: веретено перемещается, и клетка делится там, где оно останавливается.
- У мха нет препрофазной ленты (PPB) — пояса из микротрубочек и актиновых филаментов, который, как считалось, определяет положение веретена у растений. Возник вопрос: почему веретено у мха статично, если PPB отсутствует?
Подвижные веретена, ранее неизвестные у растений
Для решения загадки исследователи использовали молекулярно-биологические методы:
- У мха Physcomitrella удалили пять генов, гомологичных животному гену белка TPX2, который участвует в сборке митотического веретена.
- При наблюдении за митозом у таких растений обнаружилось, что веретена начали двигаться во время деления клеток в гаметофорах (побегах).
- Это явление ранее не было задокументировано в растительных клетках. Деление в таких клетках стало нерегулярным, что привело к мальформациям в развитии растения.
«Перетягивание каната» в цитоскелете
Дальнейшие эксперименты показали:
- Актиновые филаменты двигают митотическое веретено.
- Позиционирование веретена в клетке — это своего рода «перетягивание каната» между микротрубочками и актином.
- Этот процесс, по-видимому, схож с механизмами в клетках животных, где актин также важен для транспорта веретена.
Значение работы: Эти открытия помогают понять, какие сигналы определяют судьбу клеток в процессе развития. Это может улучшить понимание роста растений и, в конечном итоге, способность влиять на него.