Οι επιστήμονες ανακαλύπτουν πώς τα κύτταρα κατασκευάζουν ένα «μηχάνημα» για την κυτταρική διαίρεση

Σε μια σημαντική μελέτη, οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Κοπεγχάγης έχουν αποκαλύψει την περίπλοκη λειτουργία του τρόπου με τον οποίο τα κύτταρα κατασκευάζουν μια ζωτική εσωτερική μηχανή ή πρωτεΐνη μοριακού κινητήρα για κυτταρική διαίρεση. Αυτή η μοριακή μηχανή, γνωστή ως κεντρικός άξονας, διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην εξασφάλιση του ακριβούς διαχωρισμού των χρωμοσωμάτων κατά τη διάρκεια της κυτταρικής διαίρεσης, μιας θεμελιώδους διαδικασίας για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς.

Χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό προηγμένων τεχνικών απεικόνισης, υπολογιστικής μοντελοποίησης και βιοχημικών δοκιμασιών, οι ερευνητές μπόρεσαν να αναλύουν τους μοριακούς μηχανισμούς που αποτελούν τη βάση της οικοδόμησης του κεντρικού άξονα. Ανακάλυψαν ότι η διαδικασία συναρμολόγησης περιλαμβάνει μια σειρά διαδοχικών σταδίων που καθοδηγούνται από μια ακριβώς ενορχηστρωμένη αλληλεπίδραση διαφόρων πρωτεϊνών, συμπεριλαμβανομένων των μικροσωληνίσκων και των πρωτεϊνών του κινητήρα.

Οι μικροσωληνίσκοι, οι οποίοι λειτουργούν ως δομικό πλαίσιο των κυττάρων, χρησιμεύουν ως θεμέλιο για την κατασκευή του κεντρικού άξονα. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι συγκεκριμένες πρωτεΐνες κινητήρα, γνωστές ως κινεσίνες και dyneins, εργάζονται σε συνεννόηση για τη μεταφορά και ευθυγράμμιση των μικροσωληνίσκων, σχηματίζοντας τελικά τη δομή του πυρήνα του άξονα. Η εξαιρετικά δυναμική φύση των αλληλεπιδράσεων μικροσωληνίσκων εξασφαλίζει την ευελιξία και την προσαρμοστικότητα που απαιτούνται για τον ακριβή διαχωρισμό χρωμοσωμάτων.

Πέρα από τη σημασία της για την κατανόηση των βασικών κυτταρικών διεργασιών, η μελέτη έχει επίσης πιθανές επιπτώσεις στην προώθηση των θεραπευτικών στρατηγικών για διάφορες ασθένειες. Η δυσλειτουργική κυτταρική διαίρεση, ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα πολλών ασθενειών, μπορεί να οδηγήσει σε ανευπλοειδείς - αριθμητικούς αριθμούς χρωμοσωμάτων - που έχουν συσχετιστεί με καρκίνο, αναπτυξιακές διαταραχές και στειρότητα. Μια βαθύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα κύτταρα κατασκευάζουν τον κεντρικό άξονα θα μπορούσαν να ανοίξουν το δρόμο για νέες θεραπείες που στοχεύουν σε αυτές τις ασθένειες.