Посещений:
МЕЙОЗ ООЦИТОВ У C. elegans



Временной генетический контроль

Edyta Kisielnicka, Ryuji Minasaki, Christian R. Eckmann. MAPK signaling couples SCF-mediated degradation of translational regulators to oocyte meiotic progression.Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018; 115 (12): E2772 DOI: 10.1073/pnas.1715439115

Нематоды C. elegans - это крошечные животные в один мм длиной, живут 2-3 недели, их половое созревание длится 4 дня. Несмотря на это, они генерируют более 300 потомков во время этого краткого периода. Генетики из Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU) расшифровали центральный сигнальный путь, кодирующий и контролирующий этот процесс.
Для воспроизведения C. elegans д. продуцировать гаметы, развивающиеся из недифференцированных делящихся стволовых клеток. "Функциональные зародышевые клетки являются специальными, поскольку они не содержат двойного набора хромосом и больше неспособны к делению," говорит Professor Christian R. Eckmann. Были установлены сильно отличающиеся параллельные программы для продукции гамет: "С одной стороны, генетический материал клетки источнике д. быть разделен надвое в процессе клеточного деления. С др. стороны, также происходит половая дифференцировка в мужские и женские клетки. Обширная внутриклеточная перестройка необходима для реализации этих процессов, которая осуществляется безупречно, если клетка развивается успешно," продолжает Eckmann. Чрезвычайно запутанный часовой механизм со многими блокировочными устройствами дает представление об уровне используемой сложности.
Эти процессы контролируются с помощью РНК-связывающих белков. Вне ядра, в цитоплазме, эти белки регулируют избирательно активацию генов. Для развития зародышевых клеток из стволовых клеток два специфических РНК-связывающих белка д. быть разрушены, что реорганизовать генетическую программу клетки. Как, когда и почему посылается сигнал этому онтогенетическому переключению было неясно. Исследователи установили, что путь передачи сигналов familiar MAP kinase играет центральную роль. Eckmann суммирует этот процесс следующим образом: "Каскад деградации белка инициируется посредством этого молекулярного пути, в конце которого два белка мишени CPB-3 и GLD-1 распознаются, инактивируются и разрушаются."
Генетики оказались способны продемонстрировать, что этот процесс оперирует уже на очень ранней стадии мейоза и соответствует по времени началу половой дифференцировки женских зародышевых клеток. Процессы оказываются оптимально скоординированы. Согласно Eckmann, "Специальная вещь, касающаяся этих процессов, является то, что они используют известные молекулы с очень длинной эволюционной историей, ранее привлекшие к себе внимание как супрессоры образования опухолей в контексте нормальных клеточных делений. У C. elegans, эти молекулы перемежаются др. с др. (interleaved) новаторским способом. Процессы были приспособлены и скоординированы во времени, чтобы облегчить оптимизированную, быструю продукцию зародышевых клеток." Эти находки подтверждают, что одна и та же генетическая программа может оперировать в зародышевых клетках и др. более сложных организмов -- хотя и не в столь сжатой форме.