IRB: Novi uvidi o diobi kromosoma

Nedavno istraživanje o diobi stanica koje je proveo međunarodni tim znanstvenika koji uključuje Grupu prof. dr. sc. Ive Tolić s Instituta Ruđer Bošković (IRB) istaknuto je na naslovnici prestižnog časopisa "Cell". U radu su opisani novi detalji o tome kako se centromere, ključne strukture u našim stanicama, ponašaju tijekom diobe stanica. Ovo istraživanje značajno unapređuje razumijevanje biologije centromera i naglašava njihovu ulogu u osiguravanju pravilne diobe kromosoma, što je ključno za zdravlje stanica i prevenciju različitih bolesti.

Centromere su važne strukture u našim stanicama jer osiguravaju pravilnu raspodjelu kromosoma u nove stanice tijekom diobe. Uz centromere, u procesu diobe stanica važnu ulogu imaju i mikrotubuli.

To su tanke, šuplje cjevčice koje čine dio unutarnje strukture stanica, odnosno citoskelet. Važni su jer pomažu u održavanju oblika stanice, transportu tvari unutar stanice i razdvajanju kromosoma tijekom diobe stanica.

Kako centromere i mikrotubuli reguliraju diobu kromosoma?
Zamislite jednu užurbanu željezničku postaju unutar naših stanica gdje svaki vagon predstavlja kromosom koji se mora ispravno prikopčati na određenu tračnicu kako bi sve teklo glatko i bez pogrešaka. Centromere su poput kontrolnih tornjeva na takvoj postaji, koji osiguravaju da svaki vagon kromosoma dođe na pravi kolosijek tijekom diobe stanica, dok su mikrotubuli tračnice po kojima se kreću ti vagoni kromosoma.

Koristeći napredne tehnologije poput super-rezolucijske mikroskopije, elektronske tomografije, sekvencioniranja i modeliranja polimera znanstvenici su otkrili da se centromere sastoje od dva dijela, što je suprotno od dosadašnje pretpostavke da je riječ o jednoj kompaktnoj strukturi. Svaki od tih dijelova veže se za različite snopove mikrotubula, koji pomažu u razdvajanju kromosoma.

Istraživanje je pokazalo da u stanicama raka često dolazi do problema kada se ovi dijelovi previše razdvoje, što dovodi do pogrešaka u diobi kromosoma. To može uzrokovati ozbiljne probleme, jer nepravilna dioba kromosoma može dovesti do daljnjih komplikacija u razvoju bolesti.

Rezultati istraživanja posebno su značajni za unaprjeđenje našeg razumijevanja o tome kako se formiraju stanice raka.

Uz ovaj rad, prof. Tolić i njezin tim Laboratorija za biofiziku stanice na IRB-u, nedavno su sudjelovali i u istraživanju o evoluciji diobe stanica, a koje je objavljeno u prestižnom časopisu Nature.

U ovom je istraživanju, koje okuplja timove iz Heidelberga, Lausanne, Groningena te znanstvenike s IRB-a, otkriveno da postoji veza između životnog ciklusa organizma i načina na koji se njegove stanice dijele. Životinje i gljive koriste dva različita načina stanične diobe, poznata kao otvorena i zatvorena mitoza.

Ova studija otkriva da različite vrste morskih protista koji su blisko povezani i sa životinjama i gljivama, također imaju preferencije. Ovisno o tome imaju li ti organizmi faze životnog ciklusa s više jezgara, odabrat će zatvorenu ili otvorenu mitozu. To znači da postoji veza između životnog ciklusa organizma i načina na koji se njihove stanice dijele, a način na koji se stanice dijele kod životinja možda je postojao puno prije samih životinja.