Как стволовые клетки используют «морщины» для деления

Деление клетки — сложная инженерная задача. Клетке необходимо правильно распределить свои компоненты между двумя дочерними клетками. Биохимики из Университета Орегона Кен Прехода и Брайс ЛаФойя исследовали, как делящаяся стволовая клетка решает проблему увеличения площади мембраны.

Ключевая проблема

Перед делением животная клетка округляется, что минимизирует площадь мембраны. Однако в процессе деления её поверхность резко увеличивается. Клеточная мембрана не эластична, как резина шарика, поэтому ей необходим запас для расширения.

Метод и объект исследования

Учёные использовали конфокальный микроскоп со сверхвысоким разрешением, чтобы наблюдать за нейральными стволовыми клетками в мозге развивающихся плодовых мушек. Эти клетки делятся асимметрично, сохраняя большую часть ресурсов для себя и отдавая лишь немного новой клетке.

Открытие: резервуар мембраны в «морщинах»

Исследователи обнаружили, что мембрана нейральных стволовых клеток покрыта складками и небольшими выпячиваниями, похожими на морщины у таких пород собак, как шарпей и бульдог. Эти «морщины» служат резервом мембраны, необходимым для деления.

Перед самым делением складки собираются на одной стороне клетки. Их расположение определяет, где клетка сможет расти и где сформируется новая клетка.

Значение открытия

Создание запаса мембраны заранее и её правильное позиционирование — элегантное решение сложной инженерной задачи асимметричного деления. Это открытие стало возможным благодаря современным микроскопическим технологиям, позволяющим изучать клетки с беспрецедентной детализацией.

Исследование опубликовано 27 апреля в журнале Developmental Cell.