Nowe funkcje organelli uczestniczących w cytokinezie
Takie dodatkowe funkcje cytokinezy i związane z nią procesy nie zostały jeszcze dokładnie poznane. Tematem finansowanego przez UE projektu CYTODEV (Functions of the midbody ring in embryogenesis and tumorigenesis) były funkcje pierścienia centralnego (MR), który powstaje w miejscu rozdziału komórek podczas cytokinezy. MR jest bogatą w białka organellą, która powstaje wyłącznie podczas podziału komórki. Może zostać odziedziczona tylko przez jedną z dwóch komórek potomnych, przez co proces cytokinezy przebiega asymetrycznie. Wcześniejsze badania sugerowały, że MR uczestniczy w podziale markerów komórek macierzystych oraz różnicowaniu i pluripotencji in vitro. Naukowcy CYTODEV przyjęli podejście interdyscyplinarne, korzystając z mikroskopii, analizy komputerowej obrazu i genetyki rozwojowej, aby zbadać wpływ asymetrycznego dziedziczenia MR na czynności komórki. MR składa się z wiązek mikrotubuli pochodzących z wrzeciona podziałowego, które kurczy się na końcowych etapach podziału komórki. Ma zwykle średnicę 1 mikrometra i długość 3 do 5 mikrometrów. Zawiera też różne białka uczestniczące w cytokinezie, podziale komórki i segregacji chromosomów. Podczas projektu badacze śledzili MR metodą obrazowania 3D komórki, obserwując rozwój organizmu typu dzikiego, i stwierdzili, że dziedziczenie MR zachodzi po szeregu skurczów korowych skierowanych od przodu ku tyłowi. Analizowali też mechanizm stereotypowego dziedziczenia MR na wczesnych etapach rozwoju zarodka. Analiza wykazało, że rotacyjny przepływ korowy umieszcza MR pochodzące z poprzedniego podziału asymetrycznie po stronie brzusznej przyszłego zarodka. W sąsiadującym zarodku mikrotubule gwieździste powodują skurcze przejściowej powłoki aktynowej, która jest w okolicy połączenia MR asymetryczna. Ablacja MR lub zaburzenie rotacyjnego przepływu korowego wykazały, że skurcze mikrotubuli-MR są kluczowe dla obrotów wrzeciona podziałowego i utworzenia osi podziału. Podsumowując, nowe dane sugerują, że istnieje mechanizm wzorca grzbietowo-brzusznego, którego działanie jest uzależnione od sprzężenia polarności przód-tył, rotacyjnego przepływu korowego, położenia MR i orientacji wrzeciona. Badanie CYTODEV udowodniło, że MR nie są biernymi strukturami, lecz uczestniczą w polaryzacji rozwijającego się organizmu. Przeprowadzone prace dostarczyły nowych informacji mechanistycznych o roli tych organelli w komórce zwierzęcej, co może pomóc w badaniu rozwoju i chorób u człowieka.
