Механизм деления клетки смогли воссоздать ученые из Института молекулярной физиологии Макса Планка, 30 июня сообщает журнал Science Advances.

При митозе, механизме деления клеток, который так важен для жизни, задействовано более 100 белков. Ученые смогли полностью воспроизвести механизм митоза, называемый кинетохором. Возможность смоделировать функционирующий кинетохор — это первый шаг на пути к созданию искусственных хромосом, которые однажды могут быть использованы для восстановления недостающих функций в клетках.

Когда человеческая клетка начинает деление, ее 23 хромосомы дублируются в идентичные копии, которые остаются соединенными в области, называемой центромерой. Здесь находится кинетохор, сложная сборка белков, которая связывается с нитевидными структурами, микротрубочками.

По мере прогрессирования митоза кинетохор дает сигнал микротрубочкам, чтобы разорвать копии ДНК на части в направлении новых формирующихся клеток.

«Кинетохор — прекрасная, безупречная машина: вы почти никогда не теряете хромосому в нормальной клетке! Мы уже знаем белки, которые его составляют, но все еще остаются открытыми важные вопросы о том, как работает кинетохор: как он перестраивается во время репликации хромосом? Как он связывается с микротрубочками? И как он их контролирует?», — говорит Мусаккио.

Ученым пришлось преодолеть серьезное препятствие для восстановления кинетохора, а именно полностью реконструировать очень гибкий центромерный белок C (CENP-C). Это незаменимый белок, который соединяет центромерную область с внешними белками кинетохора. Исследователи восстановили CENP-C, «склеив» два его конца.

Это настоящая веха в реконструкции процесса, который существует в неизменном виде во всех эукариотических клетках уже более миллиарда лет. Этот прорыв прокладывает путь к созданию синтетических хромосом, несущих функции, которые могут быть воспроизведены в организмах. Потенциал для применения биотехнологий может быть огромным, говорят исследователи.