Микротрубочки — это маленькие трубочки, отвечающие за структурирование и организацию ядра клетки, одновременно поддерживая его. Они также составляют основную внутриклеточную транспортную сеть. Крошечные носители, моторные белки, скользят по микротрубочкам с большими объемами, такими как хромосомы, везикулы и другие субклеточные компоненты, например митохондрии.
Эта сеть магистралей довольно сложна, и стратегия, используемая моторными белками для навигации, до сих пор была неясной. Португальская команда обнаружила наличие знаков, которые обозначают эти дороги и указывают направление, в котором должен двигаться моторный белок.Исследовательская группа, работающая в IBMC, сосредоточила внимание на точном моменте деления клеток, когда клетки собирают новую сеть микротрубочек, которая затем оформляется в виде очень известной структуры: митотического веретена. «Во время деления клетки создается сеть микротрубочек с очень специфической функцией: размещать хромосомы на экваторе веретена, чтобы затем они могли поровну разделиться между двумя дочерними клетками», — объясняет Марин Баришич, первый автор статьи.
Большинство хромосом, продолжает автор, «с самого начала находятся прямо в середине этой сети», в аппарате веретена, ожидая, когда произойдет расщепление. Но некоторые хромосомы располагаются за пределами зоны парковки, поэтому они вынуждены идти своим путем сначала к полюсам клетки, а оттуда к экватору веретена.Эти блуждающие хромосомы начинают с того, что присоединяются к любой микротрубочке из сети, которая покрывает почти каждый укромный уголок и трещину, что немного похоже на сеть вторичных дорог митотического веретена.
Затем хромосомы направляются к главному сектору полюсов, центросомам (органеллам, которые действуют как круговые движения), и продолжают движение по основным дорогам, пока не достигнут зоны парковки экватора веретена.В разгар этого процесса исследователи заметили одного из носителей хромосом, который блуждает по веретену — моторный белок CENP-E — и сосредоточили на нем свое внимание; Кроме того, в различных экспериментах исследователи выборочно добавляли и удаляли сигнал от микротрубочек, тирозин. Хелдер Майато объясняет, что «всякий раз, когда мы меняем сигналы в микротрубочках, происходит серьезный сдвиг в способе циркуляции хромосом». Если каждая микротрубочка сигнализируется тирозином, хромосомы остановятся рядом с центросомами, "круговой путь в нашей аналогии.
Если, наоборот, все митотическое веретено лишено каждого сигнала тирозина, хромосомы выходят за пределы полюсов и" сбиться с пути на второстепенных дорогах. Исследователь объясняет, что «если микротрубочка имеет следы тирозина, носитель CENP-E отдыхает и не переносит хромосомы с полюса; но если микротрубочки не имеют сигнала тирозина, как это происходит с основными микротрубочками системы, CENP-E тянет хромосомы к экватору веретена ».«Предполагалось, что этот код микротрубочек существует в течение многих лет, но никогда не было возможности так ясно увидеть, для чего он нужен», — говорит Хелдер Майато. После генетического кода и эпигенетики новая революция вполне может заключаться в этом коде — коде микротрубочек.
По словам исследователя, «с помощью экспериментов in vivo и in vitro мы смогли доказать, что интегрированный сигнал в микротрубочках может указывать правильный путь к хромосомам во время деления клетки». Хелдер Майато также предсказывает, что «вероятно, существует много других сигналов, подобных этому, способных обусловливать движение нескольких моторных белков», которые, с его точки зрения, могут создать «настоящую сотовую GPS, которая, безусловно, революционизирует наше понимание динамика хромосом на протяжении деления клетки ».Исследование, которое сейчас публикуется Science, следует за другими исследованиями, которые продемонстрировали такое же влияние, которое «было возможно только благодаря финансированию, которое мы получили, а именно через Европейский исследовательский совет и призовые деньги от недавно предоставленной премии FLAD». Хелдер Майато уверяет, что инвестиции необходимы, чтобы дать «достаточно свободы, чтобы преследовать и исследовать наше любопытство».
По его словам, без такой свободы и источников финансирования «добиться таких результатов было бы очень сложно». На данный момент используются несколько препаратов, способных изменять код микротрубочек.
Однако их использование на клиническом уровне, особенно при лечении определенных типов рака, при которых код претерпел изменения, может повлиять на клетку, специфическое действие которой до сих пор неизвестно.
