Почему после деления клетки одна из "дочерних" часто подвергается апоптозу
Исследователи под руководством профессора клеточной и биологии развития LMU Барбары Конрадт раскрыли механизм, запускающий апоптоз (программируемую клеточную смерть) у нематоды Caenorhabditis elegans. Оказалось, что материнская клетка активно определяет судьбу дочери, обречённой на гибель. Результаты опубликованы в Nature Communications.
Модельный организм и ключевое открытие
- В эмбрионе C. elegans из 1090 образующихся клеток 131 подвергается апоптозу.
- Изучая линию клеток NSM, учёные обнаружили, что апоптотический механизм активируется уже в материнской клетке до её деления.
- Эта предварительная активация генерирует сигнал, который включает пути поглощения (engulfment pathways) в соседних клетках.
Механизм "наследования" смерти
- Соседние клетки помогают материнской клетке поляризоваться.
- Белок смерти CED-3 (протеаза семейства каспаз) концентрируется в той части цитоплазмы, которая достанется меньшей из двух дочерних клеток.
- Таким образом, материнская клетка через асимметричную сегрегацию CED-3 заранее определяет смерть меньшей дочери.
«Материнская клетка активно "помогает" меньшей дочерней клетке убить себя, снабжая её сверхдозой факторов, способствующих гибели», — объясняет Барбара Конрадт.
Значение и перспективы
- Асимметричное распределение ресурсов может быть особенно важно для стволовых клеток, которые также делятся асимметрично. Вредные для выживающей клетки факторы можно "сгрузить" в дочернюю клетку, обречённую на смерть.
- Поскольку фундаментальные механизмы апоптоза универсальны для высших организмов, открытие может быть применимо и к млекопитающим, включая человека.
- Сбои в апоптозе лежат в основе многих заболеваний (рак, нейродегенеративные и аутоиммунные болезни), поэтому лучшее понимание его механизмов может указать на мишени для новых терапий.