Митоз - это процесс, при котором генетическая информация, закодированная в хромосомах, равномерно распределяется между двумя дочерними клетками, что является фундаментальной особенностью всей жизни на Земле. Ученые во главе с Александром Даммерманном из Max Perutz Labs, совместного предприятия Венского университета и Венского медицинского университета, теперь изучают, как центриоли способствуют этому процессу. Выводы, опубликованные в журнале Developmental Cell, помогают выяснить функцию этих крошечных клеточных структур в митозе.
Правильный митоз требует образования нитевидного веретена, обеспечивающего разделение хромосом на противоположные концы клетки. Подобно веревкам, тянущим тяжелый груз, веретену нужна опорная точка, из которой он может развиваться. Эта точка обеспечивается центриолями, которые накапливают белковую сеть, называемую перицентриолярным материалом или ПКМ, вокруг себя, образуя центросомы, которые служат как источником, так и местом прикрепления филаментов митотического веретена.
Центриоли способствуют сборке митотического веретена
Хотя было известно, что центриоли необходимы для начального формирования центросомы, их роль в дальнейшем митотическом росте и поддержании ПКМ во время клеточного деления ранее была неясна. Ученые смогли ответить на эти вопросы с помощью C. elegans, модельного организма с исключительно большими центросомами. С помощью лазерной микрохирургии им удалось удалить центриоли из центросомы на разных стадиях митоза, не разрушая всю структуру.«Мы обнаружили, что удаление центриолей не привело к немедленному коллапсу ПКМ, как мы ожидали. Однако дальнейший рост был сильно нарушен, что свидетельствует о критической роли центриолей в накоплении ПКМ и, следовательно, сборке митотического веретена», - первые авторы. Триин Лаос и Габриэла Кабрал объясняют.
Центриоли способствуют структурной целостности центросомы
Помимо их роли в сборке PCM, центриоли также были необходимы для структурной целостности, при этом ацентриолярные центросомы были подвержены разрыву по мере того, как клетки проходили через митоз. Это открытие было особенно примечательным, учитывая небольшой размер центриолей по сравнению с окружающими ПКМ. Как центриоли могут придавать структурную целостность структуре в 6 433 45 230 раз больше, пока не ясно. Авторы предполагают, что центриоли обеспечивают якорные участки для белков, которые придают PCM прочность на растяжение, действуя аналогично стальным стержням в железобетоне. Контролируя сборку PCM и структурную целостность, центриоли затем играют критические роли во время клеточного деления. Как центриоли выполняют эти явно несопоставимые функции, остается открытым вопросом, соглашаются авторы.