Создана первая интерактивная модель деления человеческой клетки — Naked Science
11.09.2018
5 минут
Редакция
418

Создана первая интерактивная модель деления человеческой клетки

4D-модель показывает процессы, происходящие с белками в клетке во время митоза.

20180911174408-f675b4c18c

Митоз, то есть непрямое деление клетки, — фундаментальный процесс, лежащий в основе органической жизни. Исследователи из Европейской молекулярно-биологической лаборатории (EMBL) разработали интерактивную карту белков, участвующих в делении клетки. Это 4D-модель, позволяющая в динамике увидеть, какая именно группа белков и в каком месте клетки запускает процесс митоза. Работа ученых опубликована в журнале Nature от 10 сентября.

 

В 2010 году та же группа исследователей обнаружила участки генома человека, вовлеченные в процесс деления клеток. Эти гены кодируют синтез белков, играющих важную роль в митозе. Таких белков сотни, и деление клетки требует скоординированной работы их всех. В частности, комплекс из белка циклина и фермента протеинкиназы стимулирует начало митоза: когда концентрация циклина достигает максимума, это характеризует метафазу. При наступлении анафазы, наоборот, количество циклина в клетке резко уменьшается, потому что его расщепляют ферменты протеасомы. И это только один из примеров.

 

По словам главы группы исследователей из EMBL, до сих пор ученым удавалось лишь отслеживать работу одиночных белков в живой клетке. Новая же 4D-модель под названием Mitotic Cell Atlas отображает динамику работы отдельных групп протеинов. Ученый может выбрать любую интересующую его комбинацию белков и увидеть, как они функционируют в процессе деления клетки, отслеживая их взаимосвязь.

 

Mitotic Cell Atlas: модель работы пяти белков во время митоза. Красным цветом показан белок AURKB, зеленым — NUP107, фиолетовым — CENPA, желтым — CEP192 и голубым — TUBB4B / ©EMBL

 

Исследование проводили на клетках линии HeLa, которые широко применяются при исследованиях рака. При помощи технологии CRISPR/Cas9 ученые сделали 28 интересующих их белков флуоресцентными. Затем через микроскоп они увидели, где именно в клетке находится «меченые» протеины в каждый момент времени. Разрешающая способность микроскопа позволила подсчитать количество белков в определенных местах клетки. Далее полученные данные были интегрированы с компьютерной моделью. Использоваться она может для изучения не только митоза, но и других клеточных процессов, запускаемых белками, включая смерть клетки, миграции клеток или распространение раковых клеток. Наблюдая за интерактомом клетки, ученые смогут идентифицировать критические уязвимости, то есть такие процессы, когда один белок выполняет несколько задач. Подобная многофункциональность повышает вероятность возникновения сбоев, что, в свою очередь, вызывает развитие болезней.

 

В целом около 600 различных белков вовлечены в процесс деления клетки. Соответственно, ученым нужно собрать набор данных по всем этим белкам, чтобы сделать модель целостной. На это может уйти несколько лет работы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмет и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 14:48
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

Вчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Вчера, 14:57
3 минуты
Денис Гордеев

Вирус, который уже унес жизни 41 человека, породил новую волну популярности к игре 2012 года.

Вчера, 13:27
35 минут
Александр Березин

Новый коронавирус — «родственник» старой атипичной пневмонии — уже привел к смерти 26 человек. Считается, что им может быть заражено несколько тысяч. И точно известно, что эпидемия вышла за пределы Китая. Но это не повод впадать в панику. Мы собрали всю известную информацию и попробовали ответить на главные вопросы о новой болезни.

Позавчера, 14:48
8 минут
Мария Азарова

Специалисты подтвердили, что очагом возникновения инфекции стал оптовый рынок в городе Ухань, где продавали не только морепродукты, но и животных, в том числе змей и летучих мышей. Именно они могли быть источниками опасного коронавируса.

21 января
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: