Учёные нашли механизм, отсчитывающий этапы развития червя: это биологические часы

Как белки управляют стадиями роста у C. elegans: открытие внутреннего хронометра

Как сообщает НВ — Техно: 15 июня, 16:05. Исследовательская группа обнаружила, что развитие червя C. elegans контролируется особым молекулярным хронометром. Он собран из двух белков - MYRF-1 и LIN-42, которые взаимодействуют по принципу обратной связи. Именно этот тандем задаёт ритм и длительность всплесков генной активности на каждом этапе взросления. Для науки это первый задокументированный случай, когда «часы» отсчитывают строго ограниченную последовательность событий, а не работают бесконечно.

За что отвечают MYRF-1 и LIN-42

Ранее в той же лаборатории уже установили, что развитие C. elegans идёт волнообразно - серией импульсов активности генов. Нынешняя работа объясняет, как именно эти импульсы согласуются друг с другом. Два белка, MYRF-1 и LIN-42, образуют петлю обратной связи, которая действует как главный регулятор развития. По словам Кристофера Хаммела,

«это центральные часы для всех клеток червя»

.

Согласно данным исследования, белок MYRF-1 выполняет сразу две ключевые функции:

• запускает каждую новую волну генной активности;
• служит контрольной точкой, подтверждающей завершение очередного этапа.

Как только импульс стартует, MYRF-1 активирует LIN-42, который, в свою очередь, регулирует силу и продолжительность этого импульса.

«MYRF-1 - часть главного регуляторного хронометра для всех клеток, но при этом он же выступает мастер-ключом для каждой стадии роста»

- подчеркнул Хаммел.

Когда учёные блокировали MYRF-1, развитие червя полностью останавливалось. Сейчас команда, к которой присоединился директор по исследованиям CSHL Лимор Джошуа-Тор, выясняет, как именно MYRF-1 и LIN-42 физически контактируют друг с другом, а также общаются ли между собой отдельные клеточные «часы». Хаммел отметил:

«При нормальном развитии кажется, что все эти независимые клеточные хронометры синхронизированы. Но общаются ли они напрямую? Раньше мы всерьёз не задавались этим вопросом»

.

Открытие проливает свет на то, как организмы управляют последовательностью стадий роста, и может углубить понимание регуляции генов. Изучение аналогичных биологических часов у других видов способно дать новые подсказки об эволюции клеточных процессов. Дальнейшие эксперименты помогут разобраться, как клеточные механизмы координируются в сложных системах развития.