Новый взгляд на деление клеток

Наследование генов зависит от центромер — участков хромосом, контролирующих расхождение сестринских хромосом при делении клетки. Известно, что центромеры формируются не только из ДНК; белки центромер (CENPs) обеспечивают сборку центромеры на каждой хромосоме. Однако механизм точного копирования этой белковой структуры из поколения в поколение оставался загадкой.

Исследователи из Центра биологии хромосом в Голуэе (Ирландия) под руководством профессора Кевина Салливана визуализировали эти белки в живых клетках, чтобы проанализировать, как части центромер самоорганизуются в процессе роста и деления человеческих клеток. Их исследование будет опубликовано 14 июня в открытом онлайн-журнале PloS Biology.

Группа использовала методы флуоресцентной маркировки, чтобы наблюдать за дупликацией CENPs на хромосомах в живых клетках под микроскопом. Они также изучили, как нарушается движение хромосом при удалении ключевых CENPs из клетки.

Ведущий исследователь доктор Лиза Прендергаст обнаружила важное разделение функций среди CENPs:

• CENP-A, по-видимому, специализируется на переносе генетической информации центромеры.
• Его «молекулярные кузены» CENP-T и CENP-W собираются рядом с CENP-A вдоль хромосомной нити только после репликации ДНК. Они выполняют «тяжёлую работу» по перемещению хромосом во время деления клетки, формируя структуру, известную как кинетохор.

Центромера — это особый эпигенетический элемент, чья идентичность определяется не только ДНК. Это исследование предоставляет важные инструменты для изучения эпигенетики в норме и при заболеваниях.

Поскольку центромера работает в самом сердце клеточного деления, это исследование особенно актуально для борьбы с раком. Многие химиотерапевтические препараты останавливают деление клеток, но их мишени также выполняют другие функции, что приводит к токсическим эффектам.

«Понимая внутреннюю работу этой молекулярной машины на более глубоком уровне, мы теперь можем думать о том, как создавать препараты, которые с гораздо большей точностью нацеливаются на деление раковых клеток», — говорит профессор Салливан.

Чёткое разделение функций генетического наследования (CENP-A) и работы кинетохора (CENP-T/W) на хромосомной нити позволит ускорить исследования клеточного деления и методов его остановки в раковых клетках.