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.
7 часов назад
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

Вчера, 15:24
5 минут
Илья Ведмеденко

Военно-морской флот получил многоцелевую атомную подводную лодку К-561 «Казань». Это один из самых совершенных кораблей такого типа в мире.

5 часов назад
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

2 мая
62 минуты
Николай Цыгикало

Знаменитый ракетный комплекс «Искандер» стал одним из символов российской военной мощи. Он не покидает центра внимания экспертов и средств массовой информации, а его тактико-технические характеристики приводятся в каждом информационном ресурсе военной тематики. Но цифры цифрами, а что за ними? Посмотрим на работу «Искандера» с разных сторон, чтобы разобраться в принципах действия и логике конструктивных решений. Тогда глубина понимания позволит пройти дальше одних лишь цифр ТТХ, и при всей важности они окажутся не на первом месте. Наш материал — самый полный рассказ о работе «Искандера» в открытом доступе.

Позавчера, 17:46
17 минут
Александр Березин

SpaceX после затяжной серии аварий нормально посадила прототип Starship SN15. Огромная стальная ракета поднялась в воздух на десять километров, выполнила там сложные кульбиты, которые не могла сделать ни одна ракета ранее, а затем плавно опустилась вниз. Одни говорят, что это революция, другие — что «СССР так умел полвека назад». Кто прав и что будет дальше? Попробуем разобраться.

4 мая
4 минуты
Ольга Иванова

Ученые из Финляндии определили причины того, почему «собака бывает кусачей» по отношению к человеку и другим животным.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: