Как сжатие влияет на ядро клетки

Ядерные мембраны защищают гены — самый ценный груз жизни, — но мало что известно о причинах различий в их функциях в разных типах тканей. Например, ядра в клетках мозга обычно мягкие и податливые, а в клетках костной ткани — жёсткие и ригидные. Исследователи из Йеля продемонстрировали, как механические силы играют ключевую роль в функционировании клетки, как в норме, так и при патологии.

Используя «оптические пинцеты» для растяжения ядер, команда показала, что если хроматин — материал, из которого состоят хромосомы, — отсоединён или не прикреплён к ядерной мембране, то ядро претерпевает необычно сильные изменения формы. Интригующе, что такие клетки не возвращаются к сферической форме, как это происходит в норме в клетках, где хроматин прикреплён к мембране. Регуляция формы ядра критически важна для функционирования клеток в разных условиях.

«Если вы надавите на один резиновый мяч, он просто откатится — подобно тому, что происходит с формой ядра, когда хроматин может свободно двигаться. Но если вы упакуете резиновые мячи вместе, им некуда будет двигаться — как в случае, когда хроматин прикреплён, — и они будут сопротивляться силе», — объяснила ведущий автор исследования Меган Кинг.

Изменение формы ядерных мембран имеет фундаментальное биологическое значение для определения судьбы клеток. Нарушение этого процесса связано с такими заболеваниями, как мышечная дистрофия.

Исследование опубликовано 15 июня в журнале Nature Communications. Соавтором работы является Саймон Мохри.