Для точного деления клеток требуется строго контролируемое размещение белка в центромерах.

Каждый раз, когда клетка делает копию своей ДНК для подготовки к делению клетки, ей необходимо убедиться, что центромеры новой и старой цепей ДНК повторно заполняются CENP-A. Хотя ученым известно, что центромера пополняет свой запас отложений CENP-A во время фазы клеточного цикла, называемой G1, то, как именно регулируется этот процесс, оставалось загадкой.

Теперь работа члена Института Уайтхеда Иэна Чизмана и Кара МакКинли, аспиранта в лаборатории Чизмана, определила молекулярные механизмы контроля, которые гарантируют, что отложение CENP-A на центромерах происходит в нужном месте в точно нужное время. Их выводы описаны в текущем выпуске журнала Cell.При подготовке к митозу ДНК клетки копируется и конденсируется в парные хромосомы.

Тонкие белковые волокна, называемые микротрубочками, выходят из точек на противоположных сторонах клетки и захватываются белковым комплексом, называемым кинетохорой, который закреплен молекулами CENP-A на центромере. По мере развития митоза микротрубочки выравнивают хромосомы вдоль средней линии клетки, затем укорачиваются и тянут хромосомные пары на их центромерах к противоположным сторонам клетки.

От того, насколько гладко протекает этот процесс, зависит судьба клетки. Если в хромосомах слишком много или слишком мало центромер или центромеры расположены не в том месте, правильная сегрегация хромосом не выполняется, и клетка либо умирает, либо заболевает. Поскольку целостность центромеры так важна, ее точное местоположение удивительно сохраняется каждый раз, когда клетки делятся и передаются из поколения в поколение.В своем исследовании Мак-Кинли обнаружила, что две киназы — Plk1 и CDK — работают в отдельные этапы, чтобы обеспечить правильное восполнение CENP-A.

Чтобы CENP-A заполнил все пробелы в центромере, оба шага должны работать правильно. Определив способы, которыми работают эти киназы, Мак-Кинли смог нарушить точное время пополнения CENP-A и вызвать серьезные проблемы для сегрегации хромосом.«Предполагалось, что время пополнения CENP-A должно было быть важным для функции центромеры, потому что оно строго контролировалось. Теперь мы, наконец, смогли проверить это предположение», — говорит МакКинли.

«Работа Кары определила основу того, как контролируется процесс осаждения CENP-A», — говорит Чизман, который также является доцентом биологии Массачусетского технологического института. «Поскольку этот шаг является центральной частью центромеры, ее работа является фундаментальным достижением в том, как мы думаем об этом как о процессе».


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *