The molecular architecture of lamins in somatic cells.
 Nature, 2017; DOI: 10.1038/nature21382 | |
|---|---|
|
|
 The 3-D view of the nuclear lamina shows a section of the architecture of the delicate meshwork made of lamin filaments (filament rod in dark grey and its globular domains in red) beneath the cell nuclear membrane (transparent grey) and the nuclear pore complexes (blue). По сравнению с бактериями у эукариот генетический материал расположен в ядре. Его наружная оболочка состоит из ядерной мембраны с многочисленными ядерными порами. Молекулы транспортируются внутрь или наружу ядра клетки посредством этих пор. Ниже мембраны расположен ядерный листок (lamina), нитевидная сеть толщиной в несколько миллионных долей миллиметра. Эта ламина стабилизирует ядро клетки и защищает ДНК под ней от внешних влияний. Более того, ламина играет ключевую роль в процессах, происходящих в клеточном ядре - таких как организация хромосом, активность генов и удвоение генетического материала перед делением клетки. Detailed 3D image of the nuclear lamina in its native environment Впервые коллектив исследователей, возглавляемый проф. Ohad Medalia из Department of Biochemistry в UZH успешно выяснили молекулярную архитектуру ядерной ламины в клетках млекопитающих. Ученые исследовали клетки фибробластов у мышей, используя cryo-electron томографию. Эта техника является комбинацией ЭМ и томографии и позволяет определять клеточную структуру в 3D quasi-натуральном состоянии. Клетки быстро замораживаются в жидком этане при минус 190 градусах без предварительной обработки вредными хим. соединениями, сохраняя тем самым структуру в ее исходном состоянии.
"Ламиновая сеть - это слой толщиной приблизительно в 14 нанометров, расположенный непосредственно под комплексами пор ядерной мембраны, и состоящий из регионов, которые упакованы более или менее плотно ," говорит Yagmur Turgay. Каркас состоит из тонкой нитевидной структуры, отличающейся по длине ламиновых филамент. Толщиной только в 3.5 нанометра ламиновые филаменты оказываются более тонкими и более деликатными, чем структуры, образующие цитоскелет вне ядра клетки у высших организмов. New approach for research on progeria and muscular dystrophy Строительными блоками филамент являются два белка -- типа A и B ламиновые белки -- которые собираются в полимеры. Они состоят из длинного ствола и глобулярного домена, напоминая шпильку с головкой. Индивидуальные мутации в гене ламина связаны с тяжелыми болезнями с такими симптомами, как преждевременное старение (прогерия), мышечная атрофия (мышечныя дистрофия), липодистрофия и повреждения нервной системы (нейропатии). Крио-электронная томография позволяет изучать структурные отличия в ядерной ламине у здоровых людей и пациентов с мутациями в гене ламина, но это дело будущего. Этот метод сделает возможной разработку новых моделей болезней на молекулярном уровне, пролагая путь к новым терапевтическим вмешательствам.
|