Переход от яйца к развивающемуся эмбриону - одно из самых замечательных превращений в жизни. И все же о нем мало что известно. Теперь исследователи из Института Уайтхеда расшифровали, как один из аспектов - контроль важнейшей трансляции матричных РНК (мРНК) в белки - переключается по мере того, как яйцеклетка становится эмбрионом. Этот сдвиг управляется красивым механизмом, который срабатывает в определенный момент разработки и автоматически отключается через узкое окно от 20 до 90 минут.
По мере развития яйцеклетка накапливает мРНК матери, потому что у нее не будет времени для создания новых мРНК во время быстрого развития очень раннего эмбриона. Когда оплодотворенная яйцеклетка становится эмбрионом, спрятанные материнские мРНК задействуются в течение короткого промежутка времени, прежде чем эмбрион начнет транскрибировать свои собственные мРНК. Это изменение происходит очень рано; у людей перед выполнением этого перехода происходит только от двух до четырех клеточных делений. Терри Орр-Уивер, член Уайтхеда, изучает контроль трансляции материнских мРНК в модельном организме дрозофилы, или плодовой мушке, поскольку его стратегия развития дает экспериментальные преимущества.
В текущем исследовании Орр-Уивер и ее лаборатория определили, что ключом к переходу являются три молекулы, которые образуют фермент киназу PNG: PNG, PLU и GNU. Орр-Уивер описывает-p.webp"
Когда яйцо активируется, уровни другого фермента, который добавляет фосфаты к GNU в яйце, резко падают, позволяя GNU терять свои фосфаты и связываться с PNG-PLU. Вместе это трио включает киназу PNG, которая запускает трансляционный контроль материнских мРНК. Поскольку киназа-p.webp"
Дизайн этого перехода может рассказать ученым больше о том, как работают человеческие клетки и развиваются эмбрионы. Например, переключатель может быть моделью того, как клетки массово и глобально изменяют трансляцию мРНК. Кроме того, аналогичная киназная активность во время раннего развития была отмечена у червей, что может означать, что аналогичный подход используется в других организмах, включая человека.
Хотя теперь Орр-Уивер лучше понимает, как включается и выключается трансляция на самых ранних стадиях эмбрионального развития, она заинтригована тем, как переключатель связан с механизмом трансляции.
-p.webp"