Вчені виявили біологічний годинник розвитку

Дослідження годинника розвитку C. elegans

Як повідомляє НВ — Техно: Дослідження лабораторії Cold Spring Harbor Laboratory (CSHL) виявило біологічний годинник розвитку черв'яка C. elegans, який складається з білків MYRF-1 та LIN-42. Цей годинник виконує важливу функцію, координуючи час і тривалість імпульсів експресії генів, діючи як храповий механізм, що рухається лише в одному напрямку. Блокування білка MYRF-1 призводить до зупинки розвитку, що підкреслює його критичну роль у цьому процесі.

Важливість механізмів генної експресії

В рамках дослідження вчені виявили, що розвиток C. elegans відбувається імпульсами генної активності, що складає основу для формування зворотного зв'язку між білками MYRF-1 та LIN-42.

“Це центральний годинник для всіх клітин черв'яка”, - сказав професор Крістофер Хаммел.

Він зазначив, що цей годинник

“відповідає за координацію скінченної серії послідовних імпульсів генної експресії, які мають відбутись лише один раз і строго по порядку”.

Професор порівняв цей механізм з храповим механізмом, який “вмикає і вимикає гени кілька разів, але рухається лише в одному напрямку”.

Команда дослідників використовувала класичні методи молекулярної біології, секвенування ДНК і білків, а також інструмент штучного інтелекту AlphaFold для вивчення фізичної взаємодії білків MYRF-1 і LIN-42.

“MYRF-1 є частиною головного регуляторного годинника для всіх клітин, але водночас виступає і майстер-ключем для кожного етапу росту”, - сказав Хаммел.

Він також підкреслив важливість цього білка, зазначивши, що “без правильного ключа для кожного етапу розвиток упирається в стіну і не може рухатись далі”.

Дослідження також розглядає питання синхронізації клітинних годинників.

“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”, - зазначив Хаммел.

Результати цього дослідження можуть сприяти кращому розумінню порушень розвитку та генетичних захворювань, коли внутрішні годинники організму виходять із синхронізації.

Виявлення біологічного годинника розвитку у черв'яка C. elegans може мати значні наслідки для досліджень у галузі генетики та розвитку. Розуміння механізмів, які координують генною експресією, може допомогти виявити причини ряду генетичних захворювань та аномалій розвитку. Це відкриття також підкреслює важливість молекулярних механізмів, які регулюють життєвий цикл клітин, що може бути корисним для подальших медичних досліджень та розробки нових терапій.