Česko-německá spolupráce odhalila průlomová pozorování v dělení lidských buněk

Mezinárodní výzkumný tým stojí za průlomovým pozorováním buněk v průběhu jejich dělení. Skupina vědců pod vedením Libora Macůrka z Ústavu molekulární genetiky AV ČR, Roberta Grosse z Ústavu klinické a experimentální farmakologie a toxikologie Univerzity Freiburg a Zdeňka Lánského z Biotechnologického ústavu AV ČR odkryla nový mechanismus vzájemného ovlivňování mikrotubulů a aktinového cytoskeletu při dělení buněk. Objev nedávno publikoval časopis Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Přesné rozdělení genetické informace do dceřiných buněk je nezbytné pro všechny tkáně lidského těla. Proces musí být přísně regulován v prostoru a čase, aby se zabránilo vývojovým poruchám a rozvoji rakoviny. Již před desítkami let vědci odhalili, že chromozomy se připojují k bipolární struktuře zvané mitotické vřeténko, které tvoří mikrotubuly. V průběhu mitózy jsou připojené chromozomy taženy podél mikrotubulů do dceřiných buněk.

Až donedávna se vědci domnívali, že aktinová vlákna jsou potřebná pouze pro závěrečný krok oddělení dceřiných buněk, zatímco význam aktinového cytoskeletu v časných fázích mitózy byl dlouho opomíjen. Nyní odborníci identifikovali dosud neprozkoumaný protein FAM110A, který váže aktin a mikrotubuly za oba své konce na pólech mitotických vřetének. Mikroskopická analýza odhalila tvorbu vysoce dynamických aktinových vláken na pólech vřeténka, která předcházejí růstu mikrotubulů vřeténka a vedou je. V nepřítomnosti FAM110A se aktin ve vřeténku netvořil správně a segregace chromozomů byla silně narušena.

Důležité spojení

„Díky spolupráci s kolegy v Německu, kteří jsou odborníky na zobrazování vysoce dynamických procesů v živých buňkách, jsme nalezli důležité molekulární spojení mezi dvěma hlavními cytoskeletálními sítěmi v mitóze. V tomto mezioborovém projektu se Zdeněk Lánský a jeho tým zabývali biofyzikálními vlastnostmi purifikovaných proteinů in vitro, a pomohli nám tak určit přesnou funkci proteinu FAM110A. V budoucnu budeme zkoumat, jak FAM110A a podobné bílkoviny přítomné v lidských buňkách zabraňují nestabilitě genomu a rozvoji rakoviny,“ uvedl Libor Macůrek z Ústavu molekulární genetiky AV ČR.

Odkaz na publikaci:
Aquino-Perez C, Safaralizade M, Podhajecky R, Wang H, Lansky Z, Grosse R, Macurek L. FAM110A promotes mitotic spindle formation by linking microtubules with actin cytoskeleton. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024 Jul 16;121(29):e2321647121. doi: 10.1073/pnas.2321647121
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2321647121

Kontakt:
Libor Macůrek
Ústav molekulární genetiky AV ČR
libor.macurek@img.cas.cz

TZ ke stažení zde

Přečtěte si také

• Další kolo stáží v Akademii věd pro nadané středoškoláky
• Mladí archeologové se utkají podruhé
• OpenLab České Budějovice: nová vzdělávací laboratoř přivádí děti k vědě.
• Chlumský rybník na Šumavě se promění v útočiště původních druhů ryb
• V pondělí začíná Týden AV ČR. Poprvé se zahájením přímo ve vědeckém areálu
• Kámen a voda rozhodovaly o osídlení pouště
• Střevní mikrobiom může přispívat k rozvoji mentální anorexie
• Hledali dávné klima, našli současnost. Co lze vyčíst z tenké vrstvy vápence
• Pohled do industriální Ostravy 60. let: výstava Viktora Koláře Obležené město
• Jak zkrotit náhodný pohyb uvnitř molekuly? Vědci to umí světlem