{"id":21065602,"date":"2022-05-29T14:51:27","date_gmt":"2022-05-29T12:51:27","guid":{"rendered":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/?p=21065602"},"modified":"2022-05-29T14:51:31","modified_gmt":"2022-05-29T12:51:31","slug":"institut-ruder-boskovic-kiralno-vreteno-ne-puca-pod-pritiskom","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/clanak\/institut-ruder-boskovic-kiralno-vreteno-ne-puca-pod-pritiskom\/","title":{"rendered":"Institut Ru\u0111er Bo\u0161kovi\u0107: Kiralno vreteno ne puca pod pritiskom!"},"content":{"rendered":"\n

Multidisciplinarni tim istra\u017eiva\u010da pod vodstvom prof. dr. sc. Ive Toli\u0107 s Instituta Ru\u0111er Bo\u0161kovi\u0107 (IRB) po prvi puta je proveo eksperiment u kojem su komprimirali diobeno vreteno na polovima kako bi utvrdili za\u0161to je kiralnost diobenog vretena va\u017ena za stani\u010dne procese, za\u0161to nastaje te koji su motorni proteini odgovorni za pojavu kiralnosti. Rezultati istra\u017eivanja izuzetno su va\u017eni za razumijevanje stani\u010dnih procesa i objavljeni su u uglednom znanstvenom \u010dasopisu ‘Current Biology<\/em><\/a>‘.<\/p>\n\n\n\n

Pojedini koraci u fazama stani\u010dnog ciklusa imaju svoj redoslijed i svaki se korak provodi precizno i koordinirano. Na po\u010detku stani\u010dne diobe stanica konstruira diobeno vreteno, vrlo slo\u017eenu strukturu sa\u010dinjenu od mikrotubula, tankih proteinskih cjev\u010dica koje razdvajaju genetski materijal, te pripadaju\u0107ih im proteina. Sile koje proizvode motorni proteini i dinamika mikrotubula unutar diobenog vretena klju\u010dni su za pravilnu podjelu geneti\u010dkog materijala.<\/p>\n\n\n\n

Me\u0111utim, kao \u0161to u stanici ponekad mo\u017ee do\u0107i do pogre\u0161aka u koracima, tako mo\u017ee do\u0107i do pogre\u0161aka kod nastajanja diobenog vretena, te kod razdvajanja kromosoma u stanice k\u0107eri. Ovakve pogre\u0161ke mogu dovesti do razli\u010ditih genetskih o\u0161te\u0107enja ili bolesti poput karcinoma. Prou\u010davanje svojstava i mehanizama koji djeluju u diobenom vretenu poma\u017ee znanstvenicima odgovoriti na pitanja za\u0161to i kako dolazi do takvih gre\u0161aka.<\/p>\n\n\n\n

Prou\u010davaju\u0107i diobeno vreteno, tim prof. Toli\u0107 s IRB-a i prof. Nenada Pavina s Fizi\u010dkog odsjeka Prirodoslovno-matemati\u010dkog fakulteta (PMF) do\u0161ao je prije nekoliko godina do velikog otkri\u0107a da je diobeno vreteno kiralno. To zna\u010di da su osim sila u vretenu prisutni i momenti sila koji se odra\u017eavaju u lijevo uvijenim snopovima mikrotubula koji \u010dine vreteno kiralnim.<\/p>\n\n\n\n

Ovo otkri\u0107e zaintrigiralo je svjetsku znanstvenu zajednicu i otvorilo nove smjerove istra\u017eivanja u stani\u010dnoj biologiji. Naime, s ovim su otkri\u0107em na\u0161i znanstvenici otvorili brojna pitanja o tome kakvu ulogu kiralnost diobenog vretena ima u diobi kromosoma, te koje je molekularno podrijetlo te kiralnosti.<\/p>\n\n\n\n

Kako bi dobili odgovore na ova pitanja bilo je potrebno prona\u0107i metodu kojom bi mogli mjeriti kiralnost vretena. To je po\u0161lo za rukom prof. Pavinu i njegovom doktorandu Arianu Ivecu 2021. godine, kada su osmislili ‘Metodu kosog kruga’ za mjerenje zakrivljenosti i uvijanja snopova mikrotubula diobenog vretena.<\/p>\n\n\n\n

U novom istra\u017eivanju multidisciplinarni tim istra\u017eiva\u010da s IRB-a, PMF-a i Fakulteta elektrotehnike i ra\u010dunarstva (FER) Sveu\u010dili\u0161ta u Zagrebu, pod vodstvom prof. dr. sc. Ive Toli\u0107, postavio je tezu da kiralnost diobenog vretena pove\u0107ava izdr\u017eljivost vretena pod silom.<\/p>\n\n\n\n

Kako bi dokazale ovu tezu, doktorandice u Grupi Toli\u0107 te prve autorice na radu, Monika Trupni\u0107, Barbara Kokanovi\u0107 i Ivana Ponjavi\u0107 provele su eksperiment na laserskom pretra\u017enom mikroskopu, tijekom kojeg su komprimirale vretena du\u017e njihove osi. Pojednostavljeno to zna\u010di da su stisnule vretena na njihovim polovima, \u0161to je rezultiralo skra\u0107ivanjem vretena i pove\u0107anjem uvijanja.<\/p>\n\n\n\n

”Na na\u0161e veliko odu\u0161evljenje eksperimentalna istra\u017eivanja potvrdila su na\u0161u tezu. Za nas je ovaj eksperiment bio izuzetno uzbudljiv jer do sada nitko nije proveo ni\u0161ta sli\u010dno. Stiskanjem diobenog vretena na polovima pokazali smo da diobeno vreteno radi o\u0161trije zavoje te da pod utjecajem sila reagira tako da postaje uvijenije, bez pucanja. Ovo svojstvo vretena je izuzetno va\u017eno jer su sve stanice u na\u0161em organizmu, pa tako i diobeno vreteno konstantno izlo\u017eeni razli\u010ditim silama. Upravo, zahvaljuju\u0107i kiralnosti diobeno vreteno mo\u017ee apsorbirati te sile te tako omogu\u0107iti neometanu diobu stanice,” obja\u0161njava Ivana Ponjavi\u0107, doktorandica u grupi prof. Toli\u0107 i jedna od prvih autorica na radu.<\/p>\n\n\n\n

Povrh toga, daljnjim mjerenjima ovaj multidisciplinarni tim je utvrdio da su zaobljena vretena uvijenija od izdu\u017eenih, a uspjeli su i identificirati motorne proteine koji stvaraju momente sila i tako utje\u010du na kiralnost diobenog vretena. ”Iznenadilo nas je to \u0161to se u nedostatku odre\u0111enih proteina smjer uvijanja vretena promijenio iz lijevog u desno, \u0161to ukazuje na postojanje konkurentnih mehanizama koji poti\u010du uvijanje u suprotnim smjerovima. Nedavno smo pokazali u suradnji s ameri\u010dkim znanstvenicima koji prou\u010davaju patogene amebe iz roda Naegleria da je vreteno u tim amebama uvijeno u desnu stranu, dakle suprotno od ljudskog. Ta je razlika vjerojatno posljedica razlike u proteinskom sastavu vretena u amebi i u ljudskim stanicama,” obja\u0161njava Monika Trupini\u0107, doktorandica u grupi prof. Toli\u0107 i jedna od prvih autorica na radu.<\/p>\n\n\n\n

U svemu tome izuzetno je va\u017ena bila brza metoda za ra\u010dunanje ukupne uvijenosti diobenog vretena koju su razvili Ivan Bari\u0161i\u0107 i prof. dr. sc. Sini\u0161a \u0160egvi\u0107 s FER-a, dok je uvijenost pojedinih snopova mikrotubula ra\u010dunao Arian Ivec, doktorand u grupi prof. Pavina na PMF-u.<\/p>\n\n\n\n

”Ukratko, u ovom smo istra\u017eivanju pokazali da kiralnost vretena ovisi o vanjskim silama i o motornim proteinima koji vrte mikrotubule unutar snopa te, ono najva\u017enije, pokazali smo da je biolo\u0161ka uloga kiralnosti omogu\u0107iti mehani\u010dki odgovor diobenog vretena na sile, tako da se vreteno jednostavno ja\u010de uvije pod pritiskom, poput opruge. Zbog toga se smanjuje rizik od loma vretena pod velikim optere\u0107enjem, a time i rizik od pogre\u0161ne podjele kromosoma,” zaklju\u010duje prof. dr. sc. Iva Toli\u0107, voditeljica istra\u017eivanja.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Multidisciplinarni tim istra\u017eiva\u010da pod vodstvom prof. dr. sc. Ive Toli\u0107 s Instituta Ru\u0111er Bo\u0161kovi\u0107 (IRB) po prvi puta je proveo eksperiment u kojem su komprimirali diobeno vreteno na polovima kako bi utvrdili za\u0161to je kiralnost diobenog vretena va\u017ena za stani\u010dne procese, za\u0161to nastaje te koji su motorni proteini odgovorni za pojavu kiralnosti. Rezultati istra\u017eivanja izuzetno […]<\/p>\n","protected":false},"author":10022,"featured_media":21065603,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_lmt_disableupdate":"","_lmt_disable":"","footnotes":""},"categories":[16326],"tags":[17880,17282,23185],"class_list":["post-21065602","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-biologija","tag-eksperiment","tag-irb","tag-kiralno-vreteno"],"modified_by":null,"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21065602","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/users\/10022"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=21065602"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21065602\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":21065604,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/21065602\/revisions\/21065604"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media\/21065603"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21065602"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21065602"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/geek.hr\/znanost\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21065602"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}