Ученые воссоздали цитокинез с помощью лягушачьей икры

Клеточное деление — центральный для жизни процесс. Последняя стадия, когда две дочерние клетки отделяются друг от друга, буквально очаровывает ученых с рассвета цитобиологии.

Было очень сложно исследовать этот финальный этап, когда делящаяся клетка формирует борозду, прежде чем разделиться надвое.

Название, которое три биолога дали этому процессу — цитокинез — означает движение клетки и подразумевает весьма активных и организованный ряд событий. Теперь ученые выяснили намного больше о вовлеченных в процесс белках, и об их поведении, и все же основная тайна сохраняется: как клетка решает, где пройдет борозда деления?

В живых клетках очень сложно увидеть и проанализировать этот процесс. И вот теперь биологи из медицинской школы Гарварда в издании Science сообщили, что они воссоздали цитокинез — целиком с сигналами, которые направляют движение молекул — без клетки. Комбинируя экстракт лягушачьей икры с липидными мембранами, которые напоминают клеточные, ученые создали безклеточную систему, которая показывает, как формируется борозда во время деления клетки.

Бесклеточная система обладает двумя огромными преимуществами: она увеличивает масштаб событий, сопровождающих появление борозды, упрощая визуальное наблюдение, и дает ученым простой метод манипуляции белками-участниками процесса. Быстрое удаление и возвращение белков, чтобы увидеть эффект на цитокинез перемен в списке участников процесса, невозможно, когда клетка цела, но легко и доступно, когда клеточные внутренности лежат на слайде микроскопа.

Ключевой проблемой остается то, что цитокинез полностью зависит от мембраны, и именно мембраны нужно удалить, чтобы сделать систему бесклеточной. Реализация управляемой плоской мембраны, сделанной из двух слоев искусственного липида, может стать заменой искривленной и подвижной клеточной мембраны. Это и сделало исследование возможным.

«Мы действительно искусственно воссоздали клеточные процессы», сообщил профессор биологии Тимоти Митчисон. „Мы верим, что наша работа является шагом вперед, и не только в понимании процесса появления борозды деления клетки, но и для понимания биофизики сигналов цитокинеза“.

02.11.2014