Як формуються яйцеклітини: вчені розкрили механізм будови

Науковці з Північно-Західного університету дослідили один із найскладніших біологічних процесів — формування внутрішнього каркасу клітин, необхідного для створення здорової яйцеклітини. Результати роботи опубліковані у виданні Journal of Cell Biology.

Дослідження проводилося на плодових мушках Drosophila melanogaster. Вчені виявили раніше невідому взаємодію між актиновими філаментами та мікротрубочками — двома ключовими компонентами цитоскелета під час розвитку яйцеклітин.

«Щоб сформувалася яйцеклітина, група клітин-годувальниць спорожнює весь свій вміст у те, що стане яйцеклітиною. Усі органели та білки, абсолютно все, потрапляє до яйцеклітини», — пояснила Вен Лу, науковий співробітник кафедри клітинної та розвиткової біології та співавторка дослідження. За її словами, це дуже драматичний процес, який є фундаментальним для розвитку життя, проте точний механізм його здійснення залишався незрозумілим.

Всередині клітин актинові філаменти забезпечують гнучкість та підтримку, тоді як мікротрубочки слугують більш жорсткими «рейками» для транспортування та формування. Використовуючи передові методи мікроскопії, дослідники спостерігали, як клітини-годувальниці будують стабільну ацетильовану мережу мікротрубочок одночасно з формуванням актинових кабелів. Ацетилювання — хімічна модифікація, яка зміцнює мікротрубочки — виявилася необхідною для підтримки цієї мережі.

Порушення структури мікротрубочок запобігало як ініціації, так і подовженню актинових кабелів. Це показало, що мікротрубочки служать фундаментальним каркасом під час оогенезу — процесу розвитку яйцеклітини.

Дослідження також продемонструвало, що актиновий цитоскелет активно підтримує організацію мікротрубочок. Втрата ключових білків, які об'єднують актин, призводила до меншої кількості коротших мікротрубочок.

«Це класичний приклад того, що ми називаємо перехресним зв'язком у біології», — зазначив Володимир Гельфанд, професор клітинних, молекулярних та анатомічних наук та співавтор дослідження. За його словами, розуміння цієї координації цитоскелета є важливим, оскільки багато аспектів розвитку яйцеклітин є спільними для різних видів.