Белок, который сшивает ДНК, чтобы обеспечить правильное преобразование ядерной оболочки.
Каждая из наших клеток хранит свой геном в ядре - типичной субклеточной структуре, которая отличает эукариотические клетки от бактерий. Когда животные клетки делятся, они разбирают свое ядро, высвобождая отдельные хромосомы для правильного разделения дочерними клетками. В конце клеточного деления дочерние клетки вновь собирают единое ядро вокруг полного набора хромосом. Формирование одного ядра имеет решающее значение для поддержания целостности генома. Отдельные хромосомы, упакованные в отдельные небольшие ядра, подвержены массивным повреждениям ДНК, что приводит к мутациям, а также к перестройке и потере хромосом. Раковые клетки часто содержат небольшие множественные ядра, которые могут вызывать нарушение генома, а также прогрессирование заболевания. Тем не менее, как клетки упаковывают свой геном всего в одно ядро, остается загадкой.
Генетический скрининг микроядер
Лаборатория Герлиха в IMBA решила решить эту проблему путем скрининга генов, необходимых для сборки одного ядра в клетках человека. Они обнаружили «фактор барьера для аутоинтеграции» (BAF), многофункциональный белок, который связывается с ДНК, а также со многими другими белками. Без BAF клетки образовывали фрагментированные ядра в конце клеточного деления. Уже было известно, что BAF связывает ДНК со специфическими белками на ядерной мембране. Неожиданно лаборатория Герлиха обнаружила, что сборка ядра не требует ассоциации BAF с белками ядерной мембраны. Вместо этого они обнаружили, что способность BAF связывать и связывать удаленные участки ДНК необходима для формирования единого ядра.
Плотная сеть BAF-ДНК формирует одно ядро
Как связь BAF с ДНК регулирует формирование ядра? Авторы обнаружили, что BAF образует компактную и механически жесткую сеть с ДНК. Это создало связную поверхностную сетку вокруг набора хромосом, непроницаемую для ядерных мембран. Этот барьер не позволяет мембранам отдельно окружать отдельные хромосомы и, следовательно, направляет формирование единого ядра.
Работа, опубликованная в текущем выпуске Cell, отвечает на фундаментальный вопрос биологии и раскрывает совершенно неожиданную функцию БАФ. «Наши результаты предполагают совершенно новую роль перекрестных мостиков ДНК, выходящую за рамки геномных функций, таких как регуляция экспрессии генов и рекомбинация, путем формирования границ и механических каркасов субклеточных компартментов. Мы рады дальнейшему раскрытию молекулярных механизмов, которые формируют митотические хромосомы и контролируют их. взаимодействия с другими клеточными компонентами», - говорит Герлих.