Ученые сделали двойное открытие, позволившее понять причины правильного расхождения хромосом в ходе деления соматических клеток, то есть причины равномерного распределения наследственного материала между дочерними клетками.
Как известно, деление соматических клеток животного и растительного происхождения, или митоз, был описан еще в конце XIX столетия. Ученым было известно, что хромосомы - носители наследственной информации, удваиваются непосредственно перед митозом.
Дочерние хромосомы выстраиваются по экватору делящейся клетки и растаскиваются к противоположным полюсам таким образом, что обеспечивается их строгое распределение между дочерними клетками.
Клеточная структура, которая обеспечивает расхождение хромосом, называется веретеном деления и представляет собой систему микротрубочек. Однако до сих пор не было известно, каким образом хромосомы крепятся к микротрубочкам веретена деления, и какой механизм обеспечивает правильное присоединение хромосом.
Специалистам из Калифорнийского университета в Сан Диего и Института онкологических исследований Людвига удалось выделить и идентифицировать группу белков, участвующих в создании комплекса, который и осуществляет прикрепление хромосом к микротрубочкам веретена деления.
Наличие этого белкового комплекса даже у примитивных одноклеточных организмов свидетельствует о древности его происхождения и широком распространении.
Была выделена и вторая группу белков, работа которых состоит в определении правильности присоединения веретена деления к конкретной хромосоме. В случае неправильного присоединения, белки второго комплекса активируют белок Aurora, который химически модифицирует первый белковый комплекс. В результате соединение неправильно прикрепленной хромосомы с веретеном деления нарушается.
Кроме фундаментального, эти открытия имеют огромное практическое значение, отмечают ученые.
Известно, что в раковых опухолях происходит неконтролируемое митотическое деление клеток, поэтому химиотерапевтическое лечение раковых заболеваний основано на неспецифическом воздействии лекарств на микротрубочки веретена деления. В результате правильный ход митоза нарушается во всех клетках организма, а не только в раковых, что приводит к нежелательным побочным эффектам лечения - сильным болям и потере зрения, слуха, обоняния и других видов чувствительности.
По словам медиков, наличие специфических мишеней - белков, входящих в состав только что открытых комплексов, позволит разработать новые лекарства со значительно более узким спектром действия, а, следовательно, и значительно более слабыми побочными эффектами.