Фото: Кристофер Хаммелл / Лаборатория Колд-Спринг-Харбор

Developing Cell: у червей C. elegans ученые нашли циркадные ритмы

В развитии жизни есть ритм. Для превращения крошечного скопления клеток во взрослый организм требуется точное время и контроль. Нужные гены должны включаться в нужное время, на нужную продолжительность и в правильном порядке. Потеря ритма может привести к таким заболеваниям, как рак. Итак, что же поддерживает ритм каждого гена?

Профессор лаборатории Колд-Спринг-Харбор (CSHL) Кристофер Хаммелл обнаружил, что у червя C. elegans этот генетический оркестр не имеет единого дирижера. Вместо этого квартет молекул работает согласованно для определения времени каждой стадии развития. Хаммелл говорит, что этот процесс имеет некоторое сходство с циркадными часами, которые контролируют поведение человека. Понимание того, как регулируются часы червя, может помочь объяснить, как время влияет на развитие у других животных.

«Эти часы, которые мы обнаружили, задают ритм развития. Они являются координатором оркестра. Они контролируют, когда играет тромбон, насколько громким он становится и как долго длится нота.Каждая стадия развития C. elegans начинается с двух белков, NHR-85 и NHR-23. Они работают вместе, чтобы вызвать импульс экспрессии генов, включая микроРНК lin-4, которая контролирует паттерны развития стволовых клеток. Время, сила и длительность импульса зависят от короткого промежутка времени, когда взаимодействуют NHR-85 и NHR-23, а также другой белок, LIN-42, который завершает каждый период развития, отключая NHR-85.»Испортите оркестр — он все равно будет звучать. Но то, как меняется музыка, позволяет нам понять, что правильный выбор времени имеет решающее значение для развития», — рассказывает ученый.

Хаммелл объединился с Вольфгангом Кейлом из Парижского института Кюри, чтобы наблюдать этот цикл экспрессии генов в действии. C. elegans достигает зрелости примерно за 50 часов. В течение этого времени они всегда в движении, как неугомонный подросток. Команда разработала новую технику визуализации, позволяющую удерживать крошечного червя на месте достаточно долго, чтобы сделать снимки и видео. Это позволило им измерять каждый ритм развития по мере его возникновения.

«Мы могли видеть каждый момент включения генов от рождения до зрелого возраста, — поясняет Хаммелл. — Такого рода визуализация никогда не проводилась у животных, только в отдельных клетках».

Сейчас Хаммелл работает с профессором CSHL и исследователем HHMI Лимором Джошуа-Тором, чтобы представить, как часовые белки взаимодействуют с течением времени.

«Мы хотим с еще большей точностью выяснить, как работают эти часы. Люди могут делать такие вещи, как написание музыки или выполнение математических расчетов, не потому, что у нас есть математический или музыкальный ген, а потому, что наши часы развития позволяют нашему мозгу дольше развиваться в более сложный орган», — объясняют исследователи.

Другими словами, когда дело доходит до развития, время действительно имеет решающее значение.

Поделиться:

Подписывайтесь на краткие, но содержательные новости со всего мира
глазами молодого поколения в Телеграм и ВКонтакте.

Почитайте также

Ученые ТГУ нашли способ сделать червей и улиток более питательными

242 «ТАСС Наука»  со ссылкой на пресс-службу Томского государственного университета (ТГУ) пишет об уникальном достижении …