Trung tâm công nghệ sinh học Thành Phố Hồ Chí Minh

Yixian Zheng và Hao Jiang
Hợp chất dung giải tế bào tập trung có thể được thực hiện bằng cách kéo các quả trứng ếch trưởng thành trong một máy ly tâm mà không cần dung dịch đệm, mà nghiền nát và phân tầng các tầng tế bào. Các lớp vàng phân tầng trên kim trong bảng A là một hợp chất dung giải tế bào không bị pha loãng mà hỗ trợ nhiều phản ứng trong tế bào bao gồm lắp ráp các bộ máy trục chính trong một ống nghiệm. Hệ thống này đã cho phép các nhà điều tra phát hiện ra một protein ma trận trục chính gọi là BuGZ mà sử dụng đặc tính hình thành giọt kết hợp của chính nó được hiển thị trong bảng B để hỗ trợ việc lắp ráp trục chính và các ma trận của nó như được mô tả trong bảng C.
Người ta biết rằng các hành động tách ra của nhiễm sắc thể được hỗ trợ bởi một cấu trúc được gọi là trục chính, một khung gồm các vi ống sợi liên kết với nhau. Hai bản sao của mỗi nhiễm sắc thể (thực hiện thông qua bản sao DNA) được gắn vào sợi vi ống của trục chính và sau đó di chuyển ngoài đến cạnh đối diện của tế bào phân chia. Bằng cách này, mỗi một tế bào con nhận được một bản sao đầy đủ của các vật liệu di truyền. Quá trình này đòi hỏi các sợi vi ống được tổ chức thành một cấu trục giống như thoi. Bên cạnh đó các sợi vi ống, trục chính cũng có chứa vật liệu dày đặc khác mà có thể nhìn thấy dưới kính hiển vi điện tử. Những vật liệu này chưa được hiểu rõ được gọi là ma trận trục chính và được cho là quan trọng cho sự phân bào.
Công việc mới từ một nhóm nghiên cứu do Yixian Zheng Carnegie trong một protein ma trận trục chính đặc biệt, gọi là BuGZ. Các phát hiện của nhóm nghiên cứu cho thấy rằng BuGZ hỗ trợ lắp ráp của ma trận trục chính và các vi ống.
Nhóm nghiên cứu thấy rằng trong điều kiện trục lắp ráp, nhiều bản sao của protein BuGZ ngưng tụ dọc theo sợi vi ống để tạo thành các giọt nhỏ. Ngưng tụ này xảy ra bởi vì các phân tử của protein BuGZ có thể lắp ráp với nhau, và được gọi là giai đoạn chuyển tiếp. Trong quá trình nguyên phân, những giọt BuGZ đặc thúc đẩy việc lắp ráp của các ma trận trục chính, mà làm cho các sợi vi ống bổ sung và liên kết các sợi với nhau, qua đó thúc đẩy lắp ráp các trục chính của nó.
Sự hình thành các BuGZ giọt nước là kết quả của tiến hóa được bảo tồn kỵ nước phân đoạn của BuGZ, mà từ chối sự tương tác với các chất lỏng tế bào xung quanh. Thay vào đó Bugz protein tự liên kết lại thành những hình dạng giọt "hướng nội". Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng một số protein khác được tìm thấy trong ma trận trục chính trong cả ếch và ruồi giấm có phân đoạn tương tự như phần nước đẩy lùi các BuGZ. Họ suy đoán rằng toàn bộ ma trận trục chính có thể được hình thành qua quá trình tự liên kết của các phân đoạn kỵ nước của các protein này. Điều này có thể giúp giải thích tại sao nhiều protein dường như không liên quan, tạo nên ma trận trục chính, vốn là một trong những bí ẩn trung tâm của quá trình phân chia tế bào.
"Bởi vì BuGZ được tiến hóa được bảo tồn và được tìm thấy trong cả hai vật có xương sống và không xương sống, các phát hiện của chúng tôi mở hướng nghiên cứu để tiếp tục nghiên cứu về trục và ma trận trong một loạt các sinh vật", Zheng nói.
Dịch: Thành Vũ
Nguồn: http://www.bionity.com