Hrvatski istraživači objavili su rad u uglednom časopisu Nature Communications koji rasvjetljava pitanje kako nastaju diobena vretena, stanične strukture koje su ključne za pravilnu raspodjelu kromosoma, priopćeno je s Instituta Ruđer Bošković (IRB).

Istraživači s IRB-a, Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu i iz dijaspore, u novom su radu opisali kako je suradnja kinetohora i mikrotubula ključna u sastavljanu diobenog vretena i određivanju kretanja kromosoma tijekom stanične diobe.

Prolazi puževom brzinom

Čini vam se da siječanj traje 300 godina? Postoji znanstveno objašnjenje za to

Do tih su rezultata znanstvenici došli primjenom znanja iz stanične biologije i teorijske fizike te zahvaljujući novim pristupima i metodama stanične mikroskopije koje su razvili za potrebe ovog istraživanja, a koji su im omogućili proučavanje do sada neviđenih struktura diobenog vretena u najranijim fazama diobe stanice.

Rezultati su iznimno vrijedni jer doprinose razumijevanju diobe stanice i bolesti povezanih s ovim važnim procesom, ističe se u priopćenju.

Ljudska su tijela izgrađena od oko stotinu bilijuna pojedinačnih stanica nastalih diobom iz jedne jedine stanice. Za diobu je odgovorno diobeno vreteno, dinamični mikrostroj sastavljen od proteinskih cjevčica mikrotubula. Iako je sastavljanje diobenog vretena ključno za pravilnu podjelu kromosoma, taj proces zbog složenosti nije bio u potpunosti razjašnjen.

Diobeno vreteno ima jedinstvenu građu koja se sastoji od ravnomjerno raspoređenih snopova mikrotubula – kinetohornih snopova, koji su vezani na kromosome, i premošćujućih snopova sastavljenih od mikrotubula, koji povezuju dva pola vretena preklapanjem u sredini.

Dok se formiranje kinetohornih vlakana već dugo istražuje u brojnim laboratorijima diljem svijeta, način na koji se slažu premošćujući snopovi ostao je nepoznat. Bez tih premošćujućih snopova diobena vretena završavaju u obliku zvjezdice koja ne može razdvojiti kromosome. To je dokaz da premošćujući snopovi imaju neizostavnu ulogu u diobi stanice.

Kako bi razjasnili njihovo stvaranje, grupa profesorice Ive Tolić udružila se s grupom profesora Marina Barišića s Danskog centra za istraživanje raka u Kopenhagenu i grupom profesora Nenada Pavina s PMF-a u sklopu projekta Hrvatske zaklade za znanost (HrZZ) pod programom poticanja suradnje s hrvatskim znanstvenicima u dijaspori.

Projekt je uspješno završen objavom rezultata interdisciplinarnog istraživanja u kojem su, kombinirajući staničnu biologiju i teorijsku fiziku, istraživači otkrili fazni prijelaz mikrotubula iz rijetke mrežaste strukture u guste, dobro odijeljene i pravilno organizirane snopove diobenog vretena.

Eksperimenti koje je proveo student Jurica Matković pokazali su da se taj prijelaz događa zato što se motorni proteini na kinetohorama, koje se nalaze na središnjem dijelu svakog kromosoma, vežu na mikrotubule.

Za vezanje je potrebna aktivacija motornih proteina putem kinaze Aurore B, proteina koji ima višestruke uloge tijekom diobe stanice. Ovaj rezultat su eksperimentima baziranim na mutantima motornog proteina dokazali istraživači pod vodstvom profesora Marina Barišića.

“Naš je istraživački tim osmislio nove pristupe i razvio bolje metode za promatranje diobenog vretena. Brzo snimanje mikrotubula u poprečnom presjeku diobenog vretena omogućilo nam je praćenje dinamike preraspoređivanja mikrotubula u živoj stanici. Naime, to do sada nije bilo moguće postići konvencionalnim pristupima zbog velikog broja mikrotubula i velike brzine kojom se oni reorganiziraju. Uz pomoć superrezolucijske STED mikroskopije mladi su istraživači uspjeli analizirati do sada neviđene arhitekture mikrotubula u najranijim fazama diobe stanice”, objasnila je voditeljica istraživanja s IRB-a Iva Tolić.