Ана Лосада из Испанского национального центра исследования рака (CNIO) – ученый, который идентифицировал когезин у позвоночных – белок, который необходим для деления клеток. Лосада изучала когезин с тех пор, как в 1998 году в лаборатории Колд-Спринг-Харбор в Нью-Йорке определила его беспозвоночных

.

Это завораживает. Теперь мы знаем, что когезин играет роль в нескольких типах рака, и большое количество исследователей во всем мире очень заинтересовались этим белковым комплексом »

Ана Лосада, автор-корреспондент и ученый, руководитель группы хромосомной динамики, Испанский национальный центр исследования рака

На этой неделе Лосада, руководитель группы хромосомной динамики в CNIO, публикует статью о новом открытии ее группы о роли когезина в высокоэффективном журнале Cell Reports . Соавторами являются Пако Реал, руководитель группы эпителиального канцерогенеза в CNIO, и Мигель Мансанарес, руководитель исследовательской группы функциональной геномики в Испанском национальном центре сердечно-сосудистых исследований (CNIC), в настоящее время в Центре молекулярной биологии Северо-Очоа (CBMSO). ).

Андрес Идальго, руководитель отдела визуализации сердечно-сосудистого воспаления и иммунного ответа CNIC, также принимал участие в исследовании.

Cohesin играет роль в сегрегации хромосом, образуя кольцо, которое «охватывает» ДНК. Классическое изображение делящейся клетки показывает хроматиды дублированных хромосом, удерживаемые вместе на центромере, образующей X. Cohesin удерживает сестринские хроматиды вместе в связи, которая растворяется в конце процесса деления клетки и таким образом обеспечивает их равное распределение. в дочерние клетки.

Когезин был впервые обнаружен у почкующихся дрожжей, одноклеточного микроорганизма. Лосада идентифицировал его у амфибии, африканской когтистой лягушки (Xenopus laevis), когезин которой похож на когезин человека.

Была открыта новая область исследований, которая с тех пор привлекла интерес нескольких исследовательских групп по всему миру. В этой области есть чему поучиться. Когезин «эволюционно сохранялся у самых разных видов на протяжении миллионов лет, что означает, что он играет очень важную роль», – говорит Лосада

.

Вскоре после этого были обнаружены другие функции когезина. Помимо удержания двух копий хромосом вместе до тех пор, пока дочерние клетки не разделятся в конце процесса деления клеток, когезин «участвует в архитектуре генома, в пространственной организации ДНК», – добавляет Лосада

.

Cohesin участвует в соответствующем сворачивании хромосом, что важно для того, чтобы информация, закодированная в геноме, могла быть прочитана в нужный момент и в правильных типах клеток.

Примерно пять лет назад мутации в генах, кодирующих когезин, были идентифицированы при нескольких типах рака. Например, при раке мочевого пузыря мутации когезина очень распространены, что было обнаружено группами CNIO, возглавляемыми Пако Реал и Нуриа Малатс.

Кроме того, мутации в генах, кодирующих когезин и его регуляторы, связаны с редкими заболеваниями, известными как когезинопатии. Эти результаты привлекли интерес большего числа исследовательских групп по всему миру.

В настоящее время Лосада изучает не лягушек, а мышей, основную модель животных в CNIO. Ее исследование проливает свет на механизмы функции когезина и на то, что происходит, когда он не работает должным образом.

«На самом деле когезин – это белковый комплекс, состоящий из множества субъединиц», – объясняет Лосада. «Клетки имеют две версии этого комплекса; одна из них несет субъединицу STAG1, а другая – субъединицу STAG2. Хотя они похожи, они не идентичны, поэтому мы хотим понять, почему они существуют, что они делают и что последствия будут, если ячейка потеряет то или другое ".

Незаменим для эмбрионов, несущественный для взрослых

Ответы на эти вопросы, мотивированные любопытством, скорее всего, помогут ученым понять биологию рака и других болезней.

В новой статье, опубликованной в Cell Reports Лосада, Реал и Мансанарес сообщают о создании модели мышей, в которой они смогли инактивировать субъединицу STAG2 на разных стадиях развития, включая стадию взрослого человека. Они обнаружили, что STAG2 в основном несущественен для взрослых животных: его инактивация во всех тканях не вызывает опухолей, но наносит ущерб здоровью животных.

У эмбрионов, однако, важен STAG2. Это означает, что эмбрионы, лишенные STAG2, умирают до рождения; их общее развитие задерживается, и у них наблюдаются серьезные дефекты сердечного развития.

Находка может показаться небольшой частью головоломки, но она, вероятно, поможет ученым лучше понять функционирование клеток и организмов.

«Наши результаты предоставляют веские доказательства специфических функций, выполняемых различными субъединицами когезинового комплекса в разных клетках и тканях, и того, как их нарушение связано с заболеванием», – добавляют авторы статьи.