Молекулярный переключатель упаковывает ДНК вовремя для деления клетки

Международная команда исследователей из Института молекулярной физиологии Макса Планка, Нидерландского института рака и Human Technopole обнаружила ключевой механизм, регулирующий упаковку ДНК в компактные хромосомы перед делением клетки.

От спагетти до сосисок

На протяжении большей части жизни клетки (между делениями) хромосомы похожи на запутанную кучу спагетти, что позволяет считывать генетическую информацию. Для деления клетки ДНК должна быть плотно упакована в характерные Х-образные хромосомы, которые примерно в 10 000 раз короче исходных нитей ДНК.

Своевременный молекулярный переключатель

Исследователи выяснили, как упаковка ДНК регулируется конкуренцией двух белков за связывание с комплексом кондензин II, который отвечает за образование петель ДНК.

• В период между делениями белок MCPH1 (микроцефалин) связывается с кондензином II и удерживает его в неактивном состоянии, сохраняя структуру «спагетти».
• В начале деления клетки активируется ключевой фермент CDK1, который фосфорилирует как микроцефалин, так и белок M18BP1. Это вызывает «переключение» партнёров.
• Кондензин II активируется, связывается с ДНК через M18BP1 и начинает упаковывать её в хромосомы-«сосиски».

Значение открытия

Открытие этого центрального механизма объясняет, как клетка гарантирует, что конденсация ДНК происходит в нужный момент. Несвоевременная упаковка (например, неконтролируемая) связана с такими нарушениями, как первичная микроцефалия. Понимание этого процесса может в будущем помочь предотвращать ошибки упаковки ДНК.

Исследование опубликовано в журнале Molecular Cell.