Посещений:
Asymmetric inheritance of mother versus daughter centrosome during stem cell division. Science 315, 518–521 (2007) | |
Рисунки к статье The Mother of All Stem Cells? Allan C. Spradling and Yixian Zheng (26 January 2007) Science 315 (5811), 469. [DOI: 10.1126/science.1138237] |
Adult stem cells often undergo asymmetrical cell division, generating a differentiating cell and a replacement stem cell. Organelles are shared out during this process, but is there any preference for which cell gets the newest organelles? When considering centrosomes, the microtubule-organizing centres of the mitotic spindle, the answer seems to be yes.
Germline stem cells (GSC) самцов Drosophila melanogaster сохраняются в нишах для стволовых клеток - специализированных условиях, которые помогают поддерживать стволовые клетки в недифференцированном состоянии - благодаря физической связи GSCs с окружающими клетками ниши. GSC могут делиться, чтобы генерировать новые GSC, которые сохраняют связь с клетками гнезда (hub), и более дистальные gonialblast клетки, которые дают сперматоциты. Во время интерфазы GSC удваивает свои центросомы. После удвоения центросом одна центросома мигрирует прочь от гнезда, тогда как др. остается вблизи hub, благодаря возникновению подобной ориентации веретено образуется перпендикулярно hub. В свою очередь перпендикулярное расположение веретена гарантирует асимметричное расположение дочерних клеток внутри и вне ниши стволовых клеток после деления стволовой клетки. Для изучения, существует ли какое-либо предпочтение, благодаря которому клетка получает более молодую центросому, Yamashita et al. селективно метили или материнскую или дочернюю центросому флюоресцентным маркером, что позволило отследить распределение центросом. Они показали, что дочерние центросомы почти всегда мигрируют в дифференцирующуюся клетку. Даже когда меченная материнская центросома была изучена после множественных раундов клеточных делений, она оставалась в популяции стволовых клеток.
Что же может контролировать упорное наследование материнской центросомы? ЭМ показала, что материнские центросомы постоянно окружены набором микротрубочек, которые соединяют стороны GSC и hub, которые в общем закрепляют материнскую центросому вблизи hub. Напротив, дочерняя центросома во время интерфазы имеет мало ассоциаций с микротрубочками, это позволяет им мигрировать. В подтверждение этого мнения материнские центросомы от мутантных мух, которые лишены centrosomin, центросомного белка, необходимого для соединения с микротрубочками, случайно распределялись между обеими клетками.
Избирательное наследование центросом может быть гарантией того, что две центросомы будут разделены корректно и что веретено будет ориентировано так, что будет происходит асимметричное деление клетки. Остается неясным, как мигрирующая дочерняя центросома позиционируется противоположно материнской. Исследования, в которых экспрессию centrosomin можно было включать или выключать, могут помочь решить этот вопрос. Возможно материнская и дочерние центриоли могут играть активную роль в спецификации судеб клеток, но доказательства этого отсутствуют.
|