Ученые раскрыли состав и механизм регуляции ядрышковой вакуоли у C. elegans

Исследовательская группа под руководством профессоров Гуан Шоухуна и Фэн Сюэчжу из Научно-технического университета Китая (USTC) Академии наук Китая (CAS) впервые раскрыла состав и механизм регуляции ядрышковой вакуоли у нематоды C. elegans. Исследование опубликовано в журнале Cell Reports.

Ядро содержит заметную органеллу — ядрышко, которое в основном отвечает за сборку и производство рибосом. Растущее количество данных указывает, что ядрышко — это конденсированная биомолекулярная структура, образующаяся за счет фазового разделения. В клетках млекопитающих и C. elegans оно демонстрирует три или два внутренних фазово-разделенных субкомпартмента соответственно.

Однако в ядрышках различных растений и животных существует высококонсервативная центральная область, называемая ядрышковыми полостями или вакуолями (схожая ядрышковая вакуоль [NoV] наблюдалась в клетках млекопитающих).

Используя дифференциально-интерференционно-контрастную (DIC) и флуоресцентную микроскопию, команда визуализировала структуру ядрышка C. elegans и обнаружила два типа ядрышек: сферические и содержащие вакуоль. С помощью скрининга на основе кандидатов с использованием РНК-интерференции (RNAi) было обнаружено, что нокдаун определенного класса рибосомных белков большой субъединицы (RPLs) преобразует сферические ядрышки в ядрышки с вакуолью, что сопровождается аномальным накоплением 27SA2 рРНК.

Еще два высококонсервативных ядрышковых белка с внутренними неупорядоченными последовательностями, NUCL-1 и FIB-1, также необходимы для формирования NoV. В совокупности эти данные указывают на сильную корреляцию между организацией ядрышка и процессингом/созреванием рРНК.

Исследователи обнаружили, что появление NoV у C. elegans динамично и варьируется на разных стадиях развития. Кроме того, ученые предположили, что экспрессия и процессинг рРНК по-разному регулируются в разных типах клеток, а также в процессе развития и старения, что может индуцировать формирование специфичных для типа клеток ядрышковых структур и изменение NoV в ходе созревания зародышевой линии и старения организма.