Виявлення біологічного годинника у розвитку черв'яка C. elegans
15 червня, 16:05. Дослідники виявили біологічний годинник, що координує розвиток черв'яка C. elegans. Цей годинник складається з білків MYRF-1 та LIN-42, які формують зворотний зв'язок і визначають час і тривалість імпульсів експресії генів на кожній стадії розвитку. Це перший відомий науці приклад годинника, що відраховує скінченну послідовність подій.
Ролі білків MYRF-1 та LIN-42
Попередні дослідження лабораторії вже показали, що розвиток C. elegans відбувається хвилями — імпульсами генної активності. Нова робота дає відповідь на питання, як ці імпульси координуються. Два білки, MYRF-1 і LIN-42, формують зворотний зв'язок, що діє як центральний годинник розвитку. На думку дослідників,
“це центральний годинник для всіх клітин черв'яка”— як зазначив Крістофер Хаммел.
Згідно з дослідженням, білок MYRF-1 виконує кілька ключових ролей:
- Запускає кожну нову хвилю генної активності;
- Забезпечує контрольну точку завершення кожного етапу розвитку.
Коли імпульс починається, MYRF-1 активує LIN-42, який регулює інтенсивність і тривалість цього імпульсу.
“MYRF-1 є частиною головного регуляторного годинника для всіх клітин, але водночас виступає і майстер-ключем для кожного етапу росту”— підкреслив Хаммел.
Коли дослідники заблокували MYRF-1, весь процес розвитку зупинився. Наразі команда, до якої приєднався директор з досліджень CSHL Лімор Джошуа-Тор, вивчає, як MYRF-1 і LIN-42 фізично взаємодіють між собою та чи комунікують індивідуальні клітинні годинники один з одним. Хаммел зазначив:
“Схоже, кожен із цих незалежних клітинних годинників синхронізований, коли спостерігаєш за нормальним розвитком. Але чи спілкуються вони між собою? Ми ніколи раніше глибоко не замислювались над цим питанням”.
Це відкриття може мати значні наслідки для розуміння механізмів розвитку живих організмів, оскільки розкриває нові аспекти регуляції генної активності. Дослідження функціонування біологічних годинників в інших організмах також може призвести до нових уявлень про еволюцію клітинних процесів. Подальші дослідження у цій сфері допоможуть прояснити, яким чином клітинні механізми взаємодіють у складних системах розвитку.