Nyní vědci z Queen Mary University of London (QMUL) ve Velké Británii objevili důležitou část mechanismu, který se podílí na tom, jak jsou chromozomy během buněčného dělení rozděleny tak, aby se do každé z nových buněk dostala jedna kompletní sada.

“Během buněčného dělení se mateřská buňka dělí na dvě dceřiné buňky a během tohoto procesu se DNA v mateřské buňce zabalená do podoby chromozomů rozdělí na dvě stejné sady. Aby toho bylo dosaženo, zachytí provazovité struktury zvané mikrotubuly chromozomy na speciálním místě zvaném kinetochor a odtáhnou DNA od sebe,” uvedl Dr. Viji Draviam, vedoucí lektor strukturální buněčné a molekulární biologie ze School of Biological and Chemical Sciences QMUL.

“Identifikovali jsme dva proteiny – malé molekulární stroje – které umožňují správné upevnění mezi chromozomy a mikrotubuly. Když tyto proteiny nefungují správně, buňky mohou ztratit nebo získat chromozom. Toto zjištění nám dává nahlédnout do důležitého kroku v procesu buněčného dělení.”

Studie, která byla dnes (v pátek 28. července 2017) publikována v časopise Nature Communications, pomáhá vysvětlit stav známý jako aneuploidie — když buňky skončí s nesprávným počtem chromozomů.

Doktorka Draviamová a její kolegové z Univerzity v Cambridgi (Velká Británie) a Evropské laboratoře molekulární biologie v Heidelbergu (Německo) pomocí mikroskopů s vysokým rozlišením, které snímají vnitřní chod živých lidských buněk, zjistili, že dva proteiny — kináza Aurora-B a fosfatáza PP2A vázaná na BubR1 — působí ve vzájemné opozici a přidávají, respektive ubírají fosfátové skupiny, aby správně řídily připojení mikrotubulů k chromozomům.

Spoluautor Duccio Conti, který je doktorandským studentem Dr. Draviama, uvedl:

“Pochopení základních molekulárních mechanismů buněčného dělení by mohlo pomoci při léčbě řady onemocnění a poruch.”

“Agresivní nádory často vykazují nepravidelný počet chromozomů. Normální lidské buňky mají obvykle 23 párů chromozomů, rakovinné buňky však mohou mít 50 i více chromozomů. Abychom mohli konkrétně diagnostikovat příčinu aneuploidie a také se na aneuploidii cíleně zaměřit nebo ji léčit, musíme především pochopit, co aneuploidii způsobuje,” dodal doktor Draviam.

Někteří lidé se rodí s mutacemi, které je k aneuploidii předurčují. Jedním z takových stavů je mozaikovitá pestrá aneuploidie (MVA), při níž pacientům chybí malá část proteinu BubR1. Jedná se o velmi vzácný stav, ale postižení mohou trpět mikrocefalií (menší než normální hlava), omezeným růstem, problémy s mozkem a nervovým systémem, opožděným vývojem, mentálním postižením a záchvaty a také zvýšeným rizikem rakoviny.

Dr: “Bude užitečné zjistit, jaké jsou hladiny kinázy AuroraB u pacientů s MVA, kterým v DNA chybí části genu BubR1. Aby se u těchto pacientů působilo proti ztrátě BubR1, mohlo by se možná snížit množství AuroraB. Také by nás zajímalo, zda se u pacientů, kterým chybí fosfatáza vázaná na BubR1, chromozomy zachycují normálně. To by mohlo odhalit nové způsoby, jak řešit další změny v počtu chromozomů pozorované u pacientů, kteří trpí mutací BubR1.”

“Při léčbě neplodnosti bude užitečné studovat hladiny těchto dvou proteinů na kinetochoru, aby bylo možné vybrat zdravá vajíčka k implantaci do dělohy žen a dát jim tak nejlepší šanci na úspěšné těhotenství.”

Doktor Draviam uzavřel: “Tím, že tato práce přispěje k molekulárnímu pochopení procesu segregace chromozomů, podpoří budoucí vývoj prediktivních markerů nebo lékových cílů pro různé poruchy spojené s nepravidelným počtem chromozomů.”