لنگرهای کروموزوم قبل از تقسیم سلولی، پوسته های توخالی را تشکیل می دهند، تصویربرداری نشان می دهد

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

هر زمان که یک سلول تقسیم می شود، باید کروموزوم های خود را به طور کامل بین دو سلول دختر تقسیم کند و حتی یک اشتباه می تواند فاجعه بار باشد. اکنون، محققان ژاپنی دریافته‌اند که یکی از ساختارهای کلیدی که این امکان را فراهم می‌کند، شکل شگفت‌انگیزی دارد: یک کره توخالی.

در مطالعه‌ای که در Science Advances منتشر شده است، محققان دانشگاه اوزاکا و همکارانشان نشان داده‌اند که چگونه یک مجتمع پروتئینی به نام شبکه مرتبط با سانترومر تشکیل دهنده (CCAN) در داخل سلول جمع می‌شود و یک ساختار پوسته‌مانند کروی را در هسته تشکیل می‌دهد.

CCAN در سانترومر، "کمر" فشرده شده هر کروموزوم قرار دارد، جایی که اساس ساختار بزرگتری به نام کینتوکور را تشکیل می دهد. کینتوکور مانند یک یدک کش عمل می کند - هر کروموزوم را به طناب های سلولی که کروموزوم ها را در طول تقسیم سلولی از هم جدا می کند، متصل می کند. اگرچه مطالعات قبلی ساختار یک واحد CCAN را با جزئیات دقیق نشان داده است، هر کینتوکور حاوی ده‌ها مورد از این واحدها است، و در نتیجه نحوه چیدمان آنها در داخل سلول‌ها همچنان یک راز باقی مانده است.

سه نویسنده اصلی این مطالعه، یوجی ساکای، ماریکو آریوشی و یاسوهیرو هیرانو، می‌گویند: «اگر شکل یک آجر را بشناسید، این به شما نمی‌گوید که ساختمان چگونه است. ما می‌خواستیم بدانیم چگونه چندین واحد CCAN برای ساختن یک کینتوکور در داخل سلول ترکیب می‌شوند.

برای رسیدن به این هدف، تیم ابتدا از شبیه‌سازی‌های ابررایانه‌ای برای مدل‌سازی نحوه رفتار چندین واحد CCAN هنگام اتصال توسط پروتئینی به نام CENP-C استفاده کرد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که CENP-C در مرکز جمع می‌شود در حالی که به DNA متصل می‌شود، که سایر پروتئین‌های CCAN را در یک پوسته منظم در اطراف خود مرتب می‌کند.

محققان سپس به میکروسکوپ انبساطی - تکنیکی که به طور فیزیکی نمونه های سلولی را متورم می کند تا ساختارهای ریز را می توان با وضوح بیشتری مشاهده کرد - و همچنین سایر روش های تصویربرداری با وضوح بالا روی آوردند. مطابق با پیش‌بینی‌های شبیه‌سازی، یک ساختار پوسته‌مانند CCAN در سلول‌های جوجه ظاهر شد و در دوره منتهی به تقسیم سلولی برجسته‌تر بود.

تاتسو فوکاگاوا، نویسنده ارشد این مقاله می‌گوید: «وقتی CENP-C حذف می‌شود یا از اتصال به DNA جلوگیری می‌شود، پوسته نمی‌تواند به درستی تشکیل شود. این سلول‌ها همچنین جداسازی کروموزوم‌های معیوب را نشان می‌دهند - این به ما نشان می‌دهد که ساختار پوسته‌مانند منظم CCAN برای جداسازی وفادار کروموزوم‌ها ضروری است.

این مطالعه علاوه بر آشکار کردن ویژگی جدیدی از معماری kinetochore، قدرت ترکیب شبیه‌سازی‌های کامپیوتری با تصویربرداری با وضوح بالا را برای بررسی ساختارهایی که بین مقیاس مولکول‌های منفرد و سلول‌های کامل قرار می‌گیرند، نشان می‌دهد.

اشتباهات در جداسازی کروموزوم ها می تواند سلول ها را با تعداد نادرست کروموزوم، که یکی از ویژگی های مشترک بسیاری از سرطان هاست، به همراه داشته باشد. بنابراین، درک چگونگی ساخت kinetochore می‌تواند در نهایت بینش جدیدی در مورد چگونگی ایجاد چنین خطاهایی ارائه دهد.

CCAN ساختار کروی پوسته‌مانند را در کینتوکورهای بین فازی، Science Advances (2026) تشکیل می‌دهد. DOI: 10.1126/sciadv.4365

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →