Биология

Ученые выяснили, как микротрубочки перемещают хромосомы

Kateryna Kon/Science Photo Library/Getty Images

Физики из МГУ совместно с американскими коллегами построили модель сборки-разборки микротрубочек и развития ими сил для перемещения хромосом во время клеточного деления. Работа исследователей опубликована в журнале Nature Communications.

Ученые физического факультета МГУ с помощью структурных данных коллег из Университета Колорадо и Национальных институтов здоровья США и расчетов, проведенных на суперкомпьютере «Ломоносов-2», построили модель, описывающую механизмы функционирования микротрубочек, важнейших структурных элементов внутреннего скелета эукариотических клеток.

Микротрубочки состоят из димеров белка тубулина, формирующего длинные цепочки — протофиламенты. Из тринадцати протофиламентов, связывающихся друг с другом боками, образуется цилиндр микротрубочки. Эти клеточные компоненты могут удлиняться и укорачиваться за счет присоединения и отсоединения димеров тубулина на концах протофиламентов. Благодаря такой подвижности микротрубочки выполняют множество жизненно важных функций, например организуют внутреннее пространство клетки, а кроме того прикрепляются к хромосомам в начале клеточного деления и распределяют генетический материал между дочерними клетками. Ученые рассчитали, как именно происходит перемещение хромосом во время деления.

«Мы обнаружили, что во время сборки микротрубочек протофиламенты на их концах имеют изогнутую форму. Это открытие заставило коренным образом пересмотреть классическую модель сборки микротрубочек. Но кроме этого, нам удалось найти ответы и на ряд других ранее нерешенных вопросов: каким образом растущая и укорачивающаяся микротрубочка может развивать силы для перемещения хромосом во время деления клеток? Как приложенная к микротрубочке сила может регулировать процесс сборки и разборки микротрубочки? Как хромосома может оставаться длительное время закрепленной за растущий конец микротрубочки?» — рассказывает ведущий автор статьи, старший научный сотрудник физического факультета МГУ Никита Гудимчук.

Полученные результаты имеют существенное значение как для фундаментального понимания регуляции микротрубочек и зависимых от них клеточных функций, так и для медицины. Новый взгляд на механизмы, лежащие в основе этих процессов, позволит лучше понять, как происходит и регулируется клеточное деление как в нормальных, так и в раковых клетках.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.