Клеточный «колпак» из волокон может помочь в изучении болезней

Исследователи из Центра инженерной онкологии Университета Джонса Хопкинса обнаружили, что в здоровых клетках млекопитающих «колпак» из связанных волокон удерживает ядро — хранилище генетического материала — на своем месте. Понимание влияния этого колпака на форму клетки и ядра может дать ключи к диагностике и лечению таких заболеваний, как рак, мышечная дистрофия и прогерия (состояние, ускоряющее старение).

• Форма как индикатор: Под микроскопом ядро больной клетки выпячивается кверху, а ядро здоровой клетки выглядит как уплощенный диск, прижатый к основанию клетки.
• Открытие структуры: Команда обнаружила новую сетевую структуру — перинуклеарный актиновый колпак. В здоровых клетках это куполообразная структура из связанных нитей, которая располагается над ядром, подобно сети, прикрепленной по периметру к клеточной мембране. Эта конфигурация прижимает ядро вниз и создает характерную уплощенную форму нормальных клеток.
• Связь с болезнями: Клетки, пораженные раком, мышечной дистрофией или прогерией, лишены этого колпака, что позволяет ядру «всплывать» к верхней части клетки, придавая ей более округлую и выпуклую форму. «Колпак контролирует форму ядра, контролируя форму самой клетки», — пояснил руководитель исследования Денис Виртц.
• Как обнаружили: Структуру увидели, изучая, контролирует ли форма клетки форму ядра. Используя конфокальный микроскоп, аспирант Шьям Хатау создал 3D-реконструкции клеток и короткие фильмы, на которых был виден колпак.
• Роль ламина A/C: Роль колпака в болезни стала очевидной при тестировании клеток без гена, производящего ламина A/C — белок, присутствующий в мембране ядра нормальных клеток, но отсутствующий при мышечной дистрофии. Клетки без ламина A/C не формировали перинуклеарный актиновый колпак.

Следующим шагом исследователи планируют изучить, как влияние колпака на форму ядра сказывается на экспрессии генов в клетках.

Исследование опубликовано 10 ноября в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).