Pratite nas

Pozdrav, koji sadržaj vas zanima?

Genetika

Točna raspodjela gena tijekom stanične diobe ovisi o stabilnoj strukturi

Znanstvenici su otkrili nevjerojatno jednostavan način kojim stanice stabiliziraju mehanizam za prisiljavanje razdvajanja kromosoma. Njihovi rezultati izneseni su 25. studenoga u časopisu Nature.

Kada je stanica spremna za diobu u nove stanice, ta stabilna struktura dopušta svom genetskom materijalu da se odvoji i pravilno raspodijeli. Inače, nastaju problematične stanice – poput stanica raka. Ljudsko tijelo sadrži više od trilijuna stanica, a svaka stanica treba imati upravo isti set kromosoma. Pogreške u kretanju kromosoma tijekom stanične diobe mogu dovesti do beba koje se rode s genetskim uvjetima kao što su Downov sindrom, gdje stanice imaju dodatnu kopiju kromosoma 21.”Upečatljiv znak stanica raka”, rekla je jedna od glavnih autora istraživanja, Sue Biggins, istraživačica na Basic Science Division, Fred Hutchinson Cancer Research Center u Seattleu, ” jest to da one sadrže pogrešan broj kromosoma, te je tako bitno da mi razumijemo kako se kontrolira separacija kromosoma. To bi nas znanje potencijalno moglo dovesti do načina kako ispraviti te nedostatke prije nego se oni pojave, ili nam omogućiti da ciljamo na stanice sa pogrešnim brojem kromosoma kako bi ih spriječili da se one ponovno podijele. “Mehanizam unutar stanica koji pomiče kromosome su kinetohore. One se nalaze na kromosomima i vežu se na dinamične niti tijekom stanične diobe. Kinetohore usmjeravaju kretanje kromosoma zadržavajući stisak na vlaknima, koja se konstantno remodeliraju. Vlakna vučena kintehoroma i kromosomima rastu i skraćuju se dok se ne odvoje.

“Kinetohore su jedne od najvećih staničnih mahanizama, ali nikada prije nije bio izoliran”, rekla je Biggins, “Naš laboratorij izolirao je po prvi puta te mehanizme. To nam je omogućilo da analiziramo njihovo ponašanje izvan stanica i saznamo kako one kontroliraju kretanja. Pokazali smo da veza između kinetohora i niti mikrotubula postaje stabilnija kada ih se stavi pod napetost”, istaknuo je dr. Charles “Chip” Asbury, University of Washington (UW), izvanredni profesor fiziologije i biofizike. Izvorno obučen za strojarstvo, Asbury proučava sad molekularne motore u stanici. On je također glavni autor rada od 25. studenog u časopisu Nature. Asbury je usporedio stabilizirajuću napetost niti sa kineskom igračom- zamka s prstima – što jače pokušavate povlačiti, to su vaši zglobovi jače stisnuti.

Asbury je objasnio kako ta stabilizacija koja ovisi o napetosti pomaže kromosoma da se odvoje prema planu. Kao što je pristup staničnoj diobi, forma mitotskog vretena, tako nazvane po znanstvenicima 19. stoljeća, jer tako skupljeni mikrofilamenti nalikuju nitima koje se okreću kao kotač. Kada su parovi kromosoma ispravno spojeni na vreteno, s jednom pričvršćenim na mikrotubule na desnoj strani, a drugi na mikrotubule na lijevoj strani, kinetohore dolaze pod mehaničku napetost te ta veza postaje stabilizirana, nešto poput učvršćivanja tereta stezanjem užeta na obje strane. To je jednostavan, primitivni mehanizam. “S druge strane”, Asbury kaže, “ako kromosomski par nije ispravno pričvršćen, kinetohore ne dolaze pod punom napetošću. Stoga je ta veza nestabilna i brzo popušta, dajući tako još jednu priliku za pravilno formiranje veze.”

Kinetohore nisu samo konektori, već su i regulatorna čvorišta. One osjete i popravljaju pogreške u vezama. One emitiraju signale za “čekanje” sve dok mikrotubulni filamenti nisu na pravom mjestu. Istraživački tim proveo je ovo istraživanje koristeći tehnike za manipuliranje pojedinačnih molekula da vidi kako one funkcioniraju. Ove metode omogućavaju znanstvenicima da naprave izravna mjerenja koja nisu moguća u živim stanicama. Izvorne čestice kinetohora očišćene su od pupajućih stanica kvasca.

Na najbolji mogući način svojim znanjem, Asbury je rekao: “Netaknute, funkcionalne kinetohore prethodno nikada prije nisu bile izolirane iz bilo kojeg organizma.” Pročišćavanje kinetohora omogućilo je istraživačkom timu da napravi prva izravna mjerenja snage veza između pojedinih čestica kinetohora i dinamičnih mikrotubula. Rezultati ovog istraživanja doprinose širim naporima u shvaćanju zagonetnog fenomena o kojem ovisi sav život: Kako proizvedeno gibanje i sila razdvajaju dvostruke kromosome prije nego se stanica podijeli?

Izvor: University of Washington

Ostavi komentar

Leave a Reply

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Možda će vas zanimati

Zdravlje i Medicina

Metoda je daleko od toga da u skorije vrijeme bude testirana na ljudima

Genetika

Međunarodni tim znanstvenika izjavio je da su identificirali genetsku varijantu jedinstvenu za vitke osobe poznatu kao ALK gen.

Društvene znanosti

Od otkrića elemenata koji čine osnovu života na Marsu do velikih uspjeha u uređivanju gena i uspona umjetne inteligencije, prenosimo šest velikih znanstvenih otkrića...

Društvene znanosti

Novim načinom editiranja genoma moglo bi se ispraviti 89 posto pogrešaka u DNK-u, koje uzrokuju bolesti, kažu američki znanstvenici. Tehnologija, koju su nazvali ‘prime...

Oglašavanje