C. elegans oocyt mejoza I obejmuje dynamiczną wzajemne oddziaływanie struktur komórkowych, w których naukowcy odkryli kluczową rolę mikrotubul w regulacji ingresji błony podczas wytłaczania ciała. Proces ten jest niezbędny do utrzymania integralności genomowej podczas podziału komórek, a najnowsze odkrycia rzucają światło na delikatną równowagę sił wymaganych do pomyślnego wytłaczania ciała polarnego.
Profesor Bruce Bowerman, wraz z Alyssa Quiogue, dr Eisuke Sumiyoshi, Adam Fries i dr Chien-Hui Chuang z Institute of Molecular Biology na University of Oregon, przeprowadzili badanie pokazujące, w jaki sposób mikrotubule oddziałują z kory aktomyozyny, aby zapewnić właściwy podział komórkowy w C. elegans. Ich badania, opublikowane w recenzowanym czasopiśmie PLOS Genetics, zapewniają nowe wgląd w mechanikę mejozy I.
Podczas Mejozy Oocytów C. elegans I, pierścień skurczowy utworzony przez korową aktomyozynę inicjuje instresję błony, co jest kluczowym krokiem w wytłaczaniu ciała polarnego. Mikrotubule sprzeciwiają się tej infresji, tworząc równowagę, która zapobiega nadmiernemu deformacji błony oocytów, co jest kluczowe dla prawidłowej segregacji chromosomów. Profesor Bowerman wyjaśnił: „Nasze ustalenia pokazują, że mikrotubule mogą same zapewnić sztywność, która przeciwdziała siłom generowanym przez korową aktomyozynę, prawdopodobnie przy pewnym sieciowaniu między sobą lub z korową aktomyozyną, zapewniając, że niewłaściwe jest regulowanie błony i nie ulegają integralności komórki”.
Naukowcy zastosowali zaawansowane techniki obrazowania, takie jak obrazowanie żywych komórek i mikroskopia konfokalna dysku wirującej, oznaczając białka, takie jak CLS-2, KNL-1 i BUB-1 z markerami fluorescencyjnymi do śledzenia ich dystrybucji i interakcji w czasie rzeczywistym. Umożliwiło im to zaobserwowanie, w jaki sposób stabilność mikrotubul, pod wpływem zabiegów takich jak nokodazol i taksol, wpływa na interpretację błony. Profesor Bowerman zauważył: „Nasze eksperymenty z taksolowymi i genetycznymi środowiskami, które podnoszą korowo powiązane mikrotubule, wykazały, że zwiększona stabilność mikrotubul może tłumić defekty wad błonowych obserwowane w oocytach zmutowanych Cls-2”, wskazując, że stabilność promowania mikrotubul może skorygować wady ingresji.
Znaczące wyniki badania obejmują obserwacje, że destabilizacja lub stabilizowanie mikrotubuli odpowiednio nokodazolowymi lub taksolowymi prowadzi do zmienionej ingresji błony. W szczególności destabilizacja powoduje nadmierną infresję, a stabilizacja jej zmniejsza. Odkrycia te podkreślają znaczenie dobrze regulowanej sieci mikrotubul w podziale komórek.
Badanie podkreśla również, że chociaż dynamika aktomyozyny ma kluczowe znaczenie, leżące u podstaw mikrotubule mogą zapewnić wsparcie strukturalne niezbędne do zrównoważonej ingresji błony, chociaż nie wykluczono pośredniej sygnalizacji z mikrotubul do aktomyozyny. Ta interakcja między mikrotubulami a aktomyozyną, zarówno bezpośrednią lub pośrednią, jest niezbędna do prawidłowego funkcjonowania pierścienia skurczowego, który ściska korpus polarny.
Podsumowując, profesor Bowerman i współpracownicy wykazują istotną rolę mikrotubul w przeciwstawiającej się korowej aktomyosyna ingresji błony podczas mejozy C. elegans I. Bilans ten zapewnia, że kora oocytów pozostaje wystarczająco sztywna, aby umożliwić właściwe podział komórek i wytłaczanie ciała polarnego, proces podstawowy dla stabilności genetycznej w rozwijającej się stabilności.
Referencje dziennika
Quiogue AR, Sumiyoshi E, Fries A, Chuang CH, Bowerman B. Mikrotubule sprzeciwiają się korowej aktomyosyna infresji błony podczas wytłaczania C. elegans Mejozy I polarnej. PLOS Genet. 2023. Doi: https://doi.org/10.1371/journal.pgen.1010984
