Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Цитологии>>Структура хромосомных центромер меняется во время деления

Пятница, 20 Июль 2012 17:37

Структура хромосомных центромер меняется во время деления

Автор 

 Учёные разгадали загадку, откуда взялось несколько видов центромер, за которые клетка растаскивает хромосомы по полюсам деления при размножении.

Разная светимость центромер на разных этапах клеточного цикла: слабая перед делением (G1), сильная во время расхождения хромосом (поздняя анафаза) (фото авторов работы).Во время деления перед клеткой стоит сложная задача: правильным образом распределить хромосомы между дочерними клетками. В зависимости от вида деления (митоз это или мейоз) в дочерние клетки расходятся гомологичные хромосомы или же сестринские хроматиды. Но в любом случае хромосому тащат за центромеру — особую структуру, которая, если нарисовать хромосому в классической Х-образной форме, будет находиться как раз в перемычке икса. Центромера отличается по структуре ДНК и связанных с ней белков от остальной хромосомы. Хотя в целом принцип упаковки ДНК здесь соблюдён: нить нуклеиновой кислоты наматывается на «шайбу» из белков гистонов, формируя элементарную единицу строения хромосомы — нуклеосому.

При делении к центромере крепятся особые молекулярные «канаты», которые начинают тянуть хромосому (или хроматиду) к полюсам деления. Понятно, что от строения центромеры зависит весьма много: неправильная центромера может стать причиной неправильного расхождения хромосом, а это чревато самыми разными болезнями, от синдрома Дауна до рака. Однако, хотя клеточное деление — один из самых интенсивно изучаемых феноменов, до сих пор учёные не имели единого мнения о структуре центромеры. Было известно, что в состав центромерной нуклеосомы входит особая модификация гистона H3. С другой стороны, по разным данным у центромер насчитали шесть разных структур. Вопрос о том, как они соотносятся друг с другом и с клеточным делением, долгое время был большой головной болью для клеточных биологов.

Учёным из Института медицинских исследований Стауэрса (США) удалось раскрыть эту загадку. По их словам, в ходе деления центромера просто меняет структуру, и, рассматривая клетку на разных этапах клеточного цикла, действительно можно насчитать несколько разных центромер. Выяснить это удалось с помощью остроумного методического решения. Исследователи работали с дрожжевыми клетками, у которых в состав центромеры входит гистон Cse4. Чтобы можно было наблюдать за его судьбой, к нему пришили зелёный флюоресцирующий белок. Но исследователи не просто наблюдали за светящимися точками в дрожжевых клетках: они сравнивали интенсивность светимости на разных этапах клеточного цикла.

У дрожжей 16 хромосом, и если в каждой из них есть по центромере, а в каждой центромере сидит по одной копии Cse4, то суммарная светимость клетки должна быть в 16 раз больше, чем светимость одной молекулы Cse4 со светящимся белком. Так и было до того момента, когда клетка начала непосредственно делиться. А когда хромосомы стали расходиться по полюсам, светимость клетки возросла ещё вдвое (то есть она светилась в 32 раза сильнее, чем одна молекула белка).

Иными словами, как пишут исследователи в журнале Cell, центромера обладает переменной структурой, причём эта переменность проявляется, казалось бы, в самый неподходящий момент. Это можно сравнить с тем, как если бы кран поднимал бетонную плиту вместе со строителями, а те вдруг решили поменять крепления между подъёмным тросом и плитой. В случае с центромерой один из белков нуклеосомного комплекса уходит, и на его место приходит ещё одна копия Cse4. После распределения хромосом одна молекула Cse4 покидает центромеру.

Похожие результаты, но с клетками человека были получены группой учёных из Национального онкологического института (США), которые опубликовали свои данные в том же журнале. То есть такие преобразования центромер не есть особенность дрожжей, а свойственны, скорее всего, самым разным организмам и типам клеток. Очевидно, у клетки есть причины для того, чтобы так усложнять себе жизнь. Пока же учёные радуются разрешению важной загадки, связанной с клеточным делением. Возможно, теперь станет ясным механизм некоторых аномалий развития: чтобы хромосомы разошлись неправильно, клетке нужно лишь забыть поменять перед делением один белок центромеры на другой.

 

 


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Прочитано 11699 раз Последнее изменение Пятница, 20 Июль 2012 18:13

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Развитие эхолокации шло схожими генетическими путями

05-09-2013 Просмотров:10086 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Развитие эхолокации шло схожими генетическими путями

У разных животных в ходе эволюции, бывает, возникают сходные черты — в этом случае говорят о конвергентной эволюции, которая происходит из-за сходных экологических условий. Один из самых известных примеров: пингвин и...

Птенцы тропических птиц притворяются гусеницами, чтобы выжить

17-12-2014 Просмотров:8509 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Птенцы тропических птиц притворяются гусеницами, чтобы выжить

Биологам впервые стало известно о птицах, которые маскируются под насекомых. Притворяясь ядовитыми гусеницами, птенцы серых аулий отпугивают хищников. Птенец серой аулииОб этом говорится в статье американских специалистов из Калифорнийского университета, опубликованной в журнале...

Карась серебряный - Carassius auratus gibelio

11-11-2012 Просмотров:13365 Рыбы Енисея Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Карась серебряный - Carassius auratus gibelio

Карась серебряный, завезенный из бассейна р. Амура, был выпущен в степные и лесостепные озера юга края в 1960-1964 гг. В этих озерах произошло постепенное замещение привозным серебряным карасем местного карася...

Муравьи изобрели сельское хозяйство, спасаясь от засухи

13-04-2017 Просмотров:5493 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Муравьи изобрели сельское хозяйство, спасаясь от засухи

Ученые выяснили, что наиболее продвинутые формы сельского хозяйства возникли у муравьев примерно 35 млн лет назад. В это время климат на Земле стал засушливым и холодным, что заставило муравьев окончательно...

Хвастаться гениталиями начали еще в юрском периоде

23-08-2013 Просмотров:8847 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Хвастаться гениталиями начали еще в юрском периоде

Китайские палеонтологи описали самых древних насекомых, щеголявших перед самками гипертрофированными мужскими половыми органами. Как оказалось, увеличивать гениталии в ущерб мобильности некоторые группы начали еще в юрском периоде. Современная скорпионница Panorpa dubia У...

top-iconВверх

© 2009-2024 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.