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

Создана первая интерактивная модель деления человеческой клетки

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

20180911174408-f675b4c18c
©Wikipedia

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 фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 20:05
4 минуты
Илья Ведмеденко

Компания Dynetics провела успешные тесты перспективной воздушной системы X-61A Gremlins, предполагающей запуск БПЛА с борта самолета-носителя. Во время испытания беспилотник находился в непосредственной близости от C-130.

Вчера, 19:05
4 минуты
Мария Азарова

Пациент — уроженец Исландии Феликс Гретарссон, лишившийся верхних конечностей более 23 лет назад из-за несчастного случая на работе — уже идет на поправку.

Вчера, 19:40
28 минут
Александр Речкин

Впервые я увидел «Стрелу», как и миллионы землян, двадцать второго марта, когда она пронзила голубую дымку утреннего неба. Чудовищный, по земным меркам, космический корабль завис на орбите нашей планеты. Говорят, он просто возник в мгновение ока. Его появление не сопровождали ни вспышки света, ни грохот, ни клубы ракетного огня.

Вчера, 19:05
4 минуты
Мария Азарова

Пациент — уроженец Исландии Феликс Гретарссон, лишившийся верхних конечностей более 23 лет назад из-за несчастного случая на работе — уже идет на поправку.

22 января
52 минуты
Александр Березин

Решение Совета по космосу РАН повременить с созданием сверхтяжелой ракеты для полетов на Луну звучит странно. Куда откладывать лунную ракету, когда в США средство полета туда отправится в космос уже в 2022 году? Если присмотреться к ситуации внимательно, все еще хуже. Starship — не просто ракета для полетов к Луне и Марсу, а технологическое решение, которое навсегда перевернет военно-политический баланс на Земле. Попробуем разобраться, откуда у «Роскосмоса» такое нежелание посылать людей в дальний космос и как прорывной проект Илона Маска может оказаться дорогой к настоящей Звезде Смерти.

22 января
4 минуты
Ольга Иванова

Особенно это касается витаминов D и A, а также холестерина и незаменимых аминокислот. Все эти показатели у детей, которых кормили в соответствии с веганским меню, оказались значительно ниже, чем у малышей, придерживавшихся обычной диеты.

4 января
2 минуты
Илья Ведмеденко

В России приступили к летным испытаниям нового Ту-214. По имеющимся данным, речь идет о третьем и заключительном экземпляре Ту-214ПУ, изготовленном по контракту от 2017 года.

6 января
42 минуты
Александр Березин

Попытки нашей страны создать замену сверхмассовому биплану советской эпохи терпят неудачи вот уже тридцать лет. Причина проста: кризис легкомоторной авиации в целом. Когда-то самая передовая часть авиастроения сегодня застряла на решениях большой древности — и без резкого изменения всей концепции "летающего такси" так и не увидит заметных результатов.

4 января
7 минут
Василий Парфенов

Наступление Мирового океана на сушу, как правило, связывают с глобальным потеплением. Однако испанские геологи описали еще одну проблему, которая только усугубляет ситуацию. Они подсчитали, что из-за проседания почв территория, на которой проживает 19% населения Земли, окажется ниже уровня моря уже к 2040 году.

[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: