Cilj je bio saznati zašto nastaje te koji su motorni proteini odgovorni za pojavu kiralnosti. Rezultati istraživanja izuzetno su važni za razumijevanje staničnih procesa i objavljeni su u uglednom znanstvenom časopisu „Current Biology“.
Na početku stanične diobe stanica konstruira se diobeno vreteno, vrlo složenu strukturu sačinjenu od mikrotubula, tankih proteinskih cjevčica koje razdvajaju genetski materijal te pripadajućih im proteina. Sile koje proizvode motorni proteini i dinamika mikrotubula unutar diobenog vretena ključni su za pravilnu podjelu genetičkog materijala.
Uzrok bolesti
Međutim, kao što u stanici ponekad može doći do pogrešaka u koracima, tako može doći do pogrešaka kod nastajanja diobenog vretena. Ovakve pogreške mogu dovesti do različitih genetskih oštećenja ili bolesti poput karcinoma. Proučavanje svojstava i mehanizama koji djeluju u diobenom vretenu pomaže znanstvenicima odgovoriti na pitanja zašto i kako dolazi do takvih grešaka.
Proučavajući diobeno vreteno, tim prof. Tolić s IRB-a i prof. Nenada Pavina s Fizičkog odsjeka Prirodoslovno-matematičkog fakulteta (PMF) došao je prije nekoliko godina do velikog otkrića da je diobeno vreteno kiralno. To znači da su osim sila u vretenu prisutni i momenti sila koji se odražavaju u lijevo uvijenim snopovima mikrotubula koji čine vreteno kiralnim.
Novi smjerovi istraživanja
Ovo otkriće zaintrigiralo je svjetsku znanstvenu zajednicu i otvorilo nove smjerove istraživanja u staničnoj biologiji. Naime, s ovim su otkrićem naši znanstvenici otvorili brojna pitanja o tome kakvu ulogu kiralnost diobenog vretena ima u diobi kromosoma, te koje je molekularno podrijetlo te kiralnosti.
Kako bi dobili odgovore na ova pitanja bilo je potrebno pronaći metodu kojom bi mogli mjeriti kiralnost vretena. To je pošlo za rukom prof. Pavinu i njegovom doktorandu Arianu Ivecu 2021. godine, kada su osmislili „Metodu kosog kruga“ za mjerenje zakrivljenosti i uvijanja snopova mikrotubula diobenog vretena.
– Ukratko, u ovom smo istraživanju pokazali da kiralnost vretena ovisi o vanjskim silama i o motornim proteinima koji vrte mikrotubule unutar snopa te, ono najvažnije, pokazali smo da je biološka uloga kiralnosti omogućiti mehanički odgovor diobenog vretena na sile, tako da se vreteno jednostavno jače uvije pod pritiskom, poput opruge. Zbog toga se smanjuje rizik od loma vretena pod velikim opterećenjem, a time i rizik od pogrešne podjele kromosoma, zaključuje prof. dr. sc. Iva Tolić, voditeljica istraživanja.
