Hrvatski istraživači objavili su rad u uglednom časopisu Nature Communications koji rasvjetljava pitanje nastanka diobenih vretena. Stanične strukture koje su ključne za pravilnu raspodjelu kromosoma, objavio je Institut Ruđer Bošković (IRB).
Istraživači s IRB-a, Prirodoslovno-matematičkog fakulteta u Zagrebu i iz dijaspore, su opisali kako je suradnja kinetohora i mikrotubula ključna u sastavljanju diobenog vretena i određivanju kretanja kromosoma tijekom stanične diobe.
Do tih su rezultata došli primjenom znanja iz stanične biologije i teorijske fizike. I zahvaljujući novim pristupima i metodama stanične mikroskopije koje su razvili za potrebe ovog istraživanja. A koji su im omogućili proučavanje do sada neviđenih struktura diobenog vretena u najranijim fazama diobe stanice.
Bilijuni stanica
Rezultati su iznimno vrijedni jer doprinose razumijevanju diobe stanice i bolesti povezanih s ovim važnim procesom.
Ljudska su tijela izgrađena od oko stotinu bilijuna pojedinačnih stanica nastalih diobom iz jedne stanice. Za diobu je odgovorno diobeno vreteno, dinamični mikrostroj sastavljen od proteinskih cjevčica mikrotubula. Iako je sastavljanje diobenog vretena ključno za pravilnu podjelu kromosoma taj proces zbog složenosti nije bio u potpunosti razjašnjen.
Diobeno vreteno ima jedinstvenu građu koja se sastoji od ravnomjerno raspoređenih snopova mikrotubula – kinetohornih snopova, koji su vezani na kromosome, i premošćujućih snopova sastavljenih od mikrotubula, koji povezuju dva pola vretena preklapanjem u sredini.
Ključni u diobi stanice
Dok se formiranje kinetohornih vlakana već dugo istražuje u brojnim laboratorijima diljem svijeta, način na koji se slažu premošćujući snopovi ostao je nepoznat. Bez tih premošćujućih snopova diobena vretena završavaju u obliku zvjezdice koja ne može razdvojiti kromosome. To je dokaz da premošćujući snopovi imaju neizostavnu ulogu u diobi stanice.
Kako bi razjasnili njihovo stvaranje, grupa prof. Ive Tolić udružila se s grupom prof. Marina Barišića s Danskog centra za istraživanje raka i grupom prof. Nenada Pavina s PMF-a u sklopu projekta Hrvatske zaklade za znanost.
Projekt je uspješno završen objavom rezultata interdisciplinarnog istraživanja u kojem su istraživači otkrili fazni prijelaz mikrotubula iz rijetke mrežaste strukture u guste, dobro odijeljene i pravilno organizirane snopove diobenog vretena.
Vezanje na mikrotubule
Eksperimenti koje je proveo student Jurica Matković pokazali su da se taj prijelaz događa zato što se motorni proteini na kinetohorama, koje se nalaze na središnjem dijelu svakog kromosoma, vežu na mikrotubule.
Za vezanje je potrebna aktivacija motornih proteina putem kinaze Aurore B, proteina koji ima višestruke uloge tijekom diobe stanice. Ovaj rezultat su eksperimentima baziranim na mutantima motornog proteina dokazali istraživači pod vodstvom prof. Barišića.
Naš je istraživački tim osmislio nove pristupe i razvio bolje metode za promatranje diobenog vretena. Brzo snimanje mikrotubula u poprečnom presjeku diobenog vretena omogućilo nam je praćenje dinamike preraspoređivanja mikrotubula u živoj stanici. Naime, to do sada nije bilo moguće postići konvencionalnim pristupima zbog velikog broja mikrotubula i velike brzine kojom se oni reorganiziraju.
Uz pomoć superrezolucijske STED mikroskopije mladi su istraživači uspjeli analizirati do sada neviđene arhitekture mikrotubula u najranijim fazama diobe stanice, objasnila je voditeljica istraživanja s IRB-a Iva Tolić.
