Ученые раскрыли механизм распределения центромер в растениях
Международная команда исследователей под руководством ученых из Токийского университета предложила двухэтапный регуляторный механизм, который формирует распределение центромер — специальных хромосомных областей, жизненно важных для деления клетки. Их работа, опубликованная в Nature Plants, также указывает на то, что конфигурация центромер в ядре играет роль в поддержании целостности генома.
От конфигурации Рабля к не-Раблевской
После деления клетки центромеры могут быть распределены в ядре неравномерно, собранными с одной стороны. Это называется конфигурацией Рабля. У других видов, включая модельное растение Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля), центромеры распределены дисперсно — это не-Раблевская конфигурация.
Молекулярный механизм раскрыт
Изучая A. thaliana и ее мутантную форму с конфигурацией Рабля, ученые обнаружили, что за распределение центромер отвечают два компонента:
- Комплекс конденсин II (CII) и LINC-комплекс совместно опосредуют рассеяние центромер с поздней анафазы до телофазы (завершающие фазы деления клетки).
- Ядерный ламиновый белок Crowded Nuclei (CRWN) стабилизирует рассеянные центромеры на ядерной ламине внутри ядра.
Биологическая значимость
Анализ экспрессии генов у нормального растения и мутанта с конфигурацией Рабля не показал различий. Однако при применении стресса, вызывающего повреждение ДНК, мутант рос и формировал органы медленнее, чем нормальное растение.
«Это говорит о том, что точный контроль пространственного расположения центромер необходим для роста органов в ответ на стресс повреждения ДНК», — пояснил профессор Сачихиро Мацунага.
По его словам, следующие шаги — идентифицировать источник силы, меняющий пространственное расположение специфических регионов ДНК, и механизм распознавания этой ДНК. Это может привести к разработке технологий искусственного управления пространственной организацией ДНК в ядре для создания стресс-устойчивых организмов.