Новый механизм деления клеток

Канадские и британские исследователи обнаружили, что хромосомы играют активную роль в делении животных клеток. Это происходит на точном этапе — цитокинезе — когда клетка делится на две новые дочерние клетки. Открытие сделала команда под руководством Жиля Хиксона, доцента кафедры патологии и клеточной биологии Университета Монреаля и исследователя в Исследовательском центре CHU Sainte-Justine, в сотрудничестве с группой База Баума из Лаборатории молекулярной клеточной биологии MRC в Университетском колледже Лондона. Результаты опубликованы в журнале Nature.

Безупречное деление

В животных клетках деление включает митоз (разделение хромосом) с последующим цитокинезом. «Деление — сложный и надежный процесс, который обычно выполняется безупречно, но ошибка в разделении ДНК или во время цитокинеза может стать источником для запуска рака», — отметил Хиксон.

Известно, что микроскопические кабелеподобные структуры — микротрубочки — участвуют в растягивании хромосом к противоположным полюсам клетки. До сих пор считалось, что хромосомы играют лишь пассивную роль, но это не так.

Активная роль хромосом

Используя клетки плодовых мушек, мощные генетические инструменты и сложную микроскопию, команда обнаружила, что хромосомы испускают сигналы, влияющие на кортекс клетки и усиливающие действие микротрубочек. Один из ключевых сигналов действует через ферментный комплекс — фосфатазу Sds22-PP1, находящуюся в кинетохорах.

Исследователи также доказали, что этот сигнальный путь работает в клетках человека. «Когда хромосомы сегрегируются, они приближаются к мембране на полюсах клетки, и благодаря действию этого фермента это способствует смягчению полярной мембраны, облегчая удлинение клетки и последующее деление на экваторе».

Новое направление исследований

Открытие этого механизма — значительный прорыв в понимании процесса клеточного деления. «Мы наблюдаем за делением клеток более 100 лет, но продолжаем изучать молекулярные механизмы. Это важно, потому что деление клеток так центрально для жизни и некоторых болезней», — сказал Хиксон.

Все виды рака характеризуются неконтролируемым делением клеток, и лежащие в основе процессы — потенциальные мишени для терапевтических вмешательств. «Но прежде чем мы туда доберемся, мы должны продолжать расширять наши знания об основных процессах и сигналах нормального деления клеток, чтобы понять, как они могут нарушаться. В конечном счете, это может помочь в рациональном дизайне более специфических терапий для подавления деления раковых клеток, в идеале не затрагивая здоровые клетки, которые делятся в то же время».