Размер клеточного компонента указывает на размер всего организма
Крошечная структура внутри клеток круглого червя проливает новый свет на механизм, определяющий размер различных организмов.
Исследователи обнаружили, что размер нуклеолы — небольшой структуры внутри клеточного ядра — варьируется в зависимости от размера организма. В рамках одного вида размер нуклеолы коррелирует с размером особи.
В статье, опубликованной 4 октября 2016 года в Cell Reports, учёные использовали круглого червя C. elegans (модельный организм) для изучения этой связи.
Методология:
- Измеряли размер всего растущего червя и объём отдельных его клеток.
- Добавляли флуоресцентную метку к белкам нуклеолы.
- Измеряли концентрацию флуоресценции, что указывало на размер нуклеолы.
Результаты:
- Клетки червя растут пропорционально организму в целом.
- Размер нуклеолы линейно увеличивается с размером клетки.
- Таким образом, крошечная нуклеола идеально коррелирует с размером всего червя.
Исследователи проверили эту закономерность на двух типах мутантных червей. Один мутант вырастал примерно в два раза больше другого. Измерения показали, что размер нуклеол отражает эту разницу: у более крупного мутанта нуклеолы были больше.
"Мы не нашли то, что ожидали", — сказала Стефани Вебер, одна из исследователей.
С XIX века в качестве индикатора размера клетки рассматривали ядро (центральное хранилище генетического материала) и находили сильную корреляцию. Однако в контексте растущего организма ключевым предиктором размера клетки оказался размер нуклеолы, а не ядра.
Значение нуклеолы:
Нуклеолы — это крошечные капли белка и РНК внутри ядра. Они играют ключевую роль в производстве белков.
"Нуклеола управляет ростом клетки и организма, потому что для этого требуется экспоненциальное производство белков", — пояснила Вебер.
Эти результаты подчёркивают, что нуклеола является движущей силой роста и размера клетки, и объясняют, почему нуклеолы увеличены при большинстве видов рака. Неограниченный рост раковых клеток может требовать больше белков, чем рост нормальной клетки.
Изучение механизмов, связывающих рост клетки и размер нуклеолы, открывает новый уровень понимания для потенциальной разработки новых методов терапии рака.