Исследователи определили механизм мейоза гаишника

Исследователи из Нью-Йоркского университета и Института биомедицинских исследований Уайтхеда определили механизм, который играет "гаишник" в мейозе – процесс деления клеток, необходимый для воспроизводства. Их выводы, опубликованные в журнале eLife, проливают новый свет на фертильность и могут привести к лучшему пониманию факторов, которые приводят к врожденным дефектам.

"Мы выделили контрольную точку, которая необходима для жизнеспособности генома и нормального развития," говорит Андреас Хохваген, доцент кафедры биологии Нью-Йоркского университета, который является соавтором статьи с Ханной Блицблау, исследователем из Института биомедицинских исследований Уайтхеда. "Без этого ограничивающего механизма хромосомы могут необратимо сломаться во время мейоза."

Большинство клеток в организме содержат два набора хромосом, один унаследованный от матери, а другой – от отца. Однако половое размножение зависит от производства гамет – яиц и сперматозоидов – которые содержат только один набор хромосом. Они образуются в результате особой формы деления клеток – мейоза.

В этом процессе материнская и отцовская версии каждой хромосомы объединяются в пары и обмениваются участками своей ДНК посредством процесса, известного как гомологичная рекомбинация – "перетасовка" что дает начало хромосомам с новыми комбинациями материнских и отцовских генов. Затем следует деление клеток.

Однако для нормального развития хромосомы должны быть реплицированы до их перетасовки. Нарушение этого процесса ставит под угрозу репродуктивную функцию и может спровоцировать ряд врожденных дефектов, особенно синдром Дауна.

Blitzblau и Hochwagen стремились определить, что координирует эти процессы, чтобы гарантировать, что они происходят в надлежащем порядке. Это поможет понять, как отклонения от нормальной функциональности могут повлиять на фертильность и привести к врожденным дефектам.

Для этого они исследовали почкующиеся дрожжи – модельный организм в клеточной биологии, потому что его хромосомная репликация и регуляция аналогичны человеческим.

Посредством серии манипуляций, в которых исследователи подавляли активность отдельных белков, они обнаружили два фермента, которые были необходимы для мейоза: Mec1, который похож на ATR, который, как известно, подавляет опухоли у людей, и DDK, который является жизненно важным координатором. перестановки хромосом.

В частности, они обнаружили, что Mec1 распознает репликацию хромосом и передает молекулярные "ждать" сигнал DDK. Таким образом, Mec1 действует как гаишник, который позволяет репликации хромосом завершиться без прерывания, прежде чем дать DDK разрешение начать перетасовку.

Бурятия Онлайн