Обнаружен уникальный тип центромеры у европейской повилики

Европейская повилика Cuscuta europaea обычно привлекает внимание науки из-за отсутствия хлоропластов и паразитического образа жизни. Однако с начала этого года в центре внимания оказались её хромосомы, когда исследователи обнаружили у C. europaea новый тип центромеры.

Обычно положение центромер на хромосоме определяется локализацией гистонов CENH3. Однако у C. europaea центромеры располагались в некоторых областях хромосом независимо от присутствия в растении CENH3.

Исследуя цитогенетику этого паразитического растения, учёные из Биологического центра Чешской академии наук совместно с коллегами из Института генетики растений и исследований культурных растений им. Лейбница (IPK) обнаружили, что C. europaea обладает уникальным типом центромеры.

Центромера — это участок хромосомы, на котором собирается кинетохор. Он, в свою очередь, обеспечивает прикрепление микротрубочек веретена деления во время митоза и мейоза. У большинства эукариот положение центромеры определяется центромер-специфичным вариантом гистона H3 — CENH3, который также играет ключевую роль в формировании и функции кинетохор. Виды классифицируют как моноцентрические или голоцентрические в зависимости от распределения центромер на хромосоме. У моноцентрических видов CENH3 и центромерная активность ограничены одним участком на хромосому, а у голоцентрических — распределены по всей её длине.

Исследуя C. europaea как дополнительный пример голоцентрического вида, учёные столкнулись с неожиданными расхождениями.

Вместо ожидаемого сигнала по всей длине хромосомы, иммунодетекция in situ показала, что CENH3 присутствует в до трёх отдельных областях на хромосому. Однако сверхразрешающая микроскопия позже выявила, что центромеры всё равно демонстрировали типичную голоцентрическую активность, по-видимому, независимо от необычного распределения CENH3. Это доказало, что был обнаружен новый тип центромеры.

На сегодняшний день известно лишь несколько видов, у которых нет корреляции между CENH3 и функциональностью кинетохоры — в основном голоцентрические насекомые, лишённые генов CENH3. Благодаря открытию уникального типа центромеры у C. europaea, этот короткий список пополнился ещё одним весьма необычным паразитическим растением, которое продолжит вдохновлять дальнейшие исследования.