Фото дня: Зачем клетке веретено
В процессе роста и развития организма его клетки постоянно делятся. Наиболее распространенный способ деления – митоз. В отличие от, например, мейоза, митоз обеспечивает каждую из дочерних клеток, образовавшихся при делении, таким же набором хромосом (генетического материала), как был в родительской клетке. В результате митоза получается две клетки, генетически идентичных родительской и друг другу, что сохраняет преемственность в ряду клеточных поколений.
Очевидно, что для того, чтобы из одной клетки получились две точно такие же, перед делением должно произойти удвоение хромосом. Этот процесс включает репликацию ДНК, синтез хромосомных белков и собственно сборку хромосом из этих компонентов. После этого удвоенные хромосомы выстраиваются по экватору клетки (на равном расстоянии от клеточных полюсов), к каждой из хромосом присоединяются специальные микротрубочки и буквально растаскивают хромосомы в разные стороны – к каждому из полюсов по полному набору генетического материала клетки. Затем вокруг хромосом формируются ядра и происходит разделение тела клетки.
Структура, которая обеспечивает расхождение хромосом, называется веретеном деления. Его образуют полярные тельца веретена и специальные структуры на хромосомах, соединенные микротрубочками – биополимерами, построенными из белка тубулина. Очевидно, что веретено должно работать как часы, в противном случае дочерние клетки получат неправильный набор хромосом и будут неполноценны или вовсе нежизнеспособны. Все детали процесса расхождения наследственной информации при митозе до сих пор неизвестны. Тем не менее, веретено деления является мишенью для целого ряда лекарственных средств, прежде всего противоопухолевых: препаратов на основе алкалоидов барвинка (винкристин, винорелбин и др.), паклитаксела, доцетаксела. В настоящее время идет активное исследование митотического аппарата клетки с тем, чтобы сделать химиотерапию раковых заболеваний более целенаправленной, снизить воздействие химиопрепаратов на нераковые клетки организма и таким образом снизить тяжесть их побочных эффектов.
На фото: веретено деления клетки на ранней стадии митоза (микротрубочки окрашены в желтый цвет, хромосомы не видны); иммунофлуоресцентная микроскопия (микротрубочки окрашены с использованием специфических антител, меченых флуоресцентным красителем)
