"Регулировщики" клеточного деления могут быть контрпродуктивны

Исследовательская группа под руководством Ракель Оливейра (IGC) и Руи Гонсалу Мартинью (CBMR/ UAlg) обнаружила, что механизм контроля деления клеток может быть связан с увеличением ошибок в распределении хромосом. Этот процесс может влиять на развитие таких заболеваний, как рак, бесплодие и некоторые врожденные нарушения. Исследование будет опубликовано 16 августа в журнале Current Biology.

Чтобы разделиться на две равные клетки, материнская клетка должна реплицировать свою ДНК и равномерно распределить её. Правильное деление важно для того, чтобы новые клетки получили точное количество хромосом — структур, в которых находится генетическая информация. Когда в этом процессе происходят сбои, связанные ошибки могут способствовать развитию ряда заболеваний.

Исследование сосредоточено на механизме регуляции, называемом контрольной точкой сборки веретена (митотической контрольной точкой), который имеет решающее значение для обеспечения правильного разделения хромосом. Эта контрольная точка работает как регулировщик, который останавливает движение всякий раз, когда возникает проблема, чтобы предотвратить аварии.

Было установлено, что митотическая контрольная точка важна для предотвращения ошибок в распределении хромосом во время деления клетки, поскольку она приостанавливает завершение митоза при наличии ошибок. Однако исследование этой команды показывает, что это не всегда так, и иногда действие "регулировщика" может быть контрпродуктивным. Исследователи выяснили, что это происходит, когда у клеток возникают проблемы с "клеем", который соединяет хромосомы (когезией). Столкнувшись с этими необратимыми ошибками, непрерывное действие митотической контрольной точки может привести к увеличению генетических ошибок.

Руи Мартинью объясняет: «Если проблема необратима, а регулировщик постоянно останавливает движение, решение хуже, чем проблема, увеличивая вероятность серьезных аварий».

Исследование, проведенное на плодовой мушке Drosophila melanogaster, бросает вызов научной догме: о том, что митотическая контрольная точка всегда полезна для делящейся клетки.

Это исследование показывает, что «ошибки, связанные с потерей когезии между хромосомами, общие для нескольких человеческих заболеваний, могут быть частично исправлены путем удаления регулировщика, в отличие от того, что можно было бы ожидать», — объясняет Ракель Оливейра.

Следует отметить, что митотическая контрольная точка в настоящее время является мишенью для терапии рака. Исследовательская группа сейчас проверяет, наблюдается ли описанный у плодовой мушки эффект и в человеческих клетках. Если это так, это поможет исследователям понять взаимодействие митотической контрольной точки и когезии хромосом в развитии ряда заболеваний человека. Эти результаты также могут способствовать разработке терапевтических стратегий как при раке, так и при других нарушениях, связанных с ошибками клеточного деления.