Как клетки образуют дополнительные органеллы движения: новые данные

В эксперименте, проведенном учеными из Школы медицины Университета Джонса Хопкинса (США), было выяснено, каким образом клетки отращивают множество органелл движения – ресничек (в норме на одну клетку приходится одна ресничка). 

Реснички – это древние органеллы движения клетки. Мириады клеток, имеющих реснички, выстилают дыхательные и половые пути человека. В дыхательной системе реснитчатый эпителий согревает холодный воздух и задерживает частицы пыли. В половой системе реснички, выстилающие слизистую, облегчают движение половых клеток. 

Чтобы ответить на вопрос, как именно мультиреснитчатые клетки образуют сотни ресничек, автор исследования Эндрю Холланд с командой более внимательно изучили основание ресничек – место, откуда растут органеллы. В основании находится центриоль (органелла клетки, участвующая в делении).

У однореснитчатых клеток центриоли образуются до деления. Клетка содержит две родительские центриоли, каждая из которых удваивается при делении: дочерняя клетка получает пару центриолей. Однако в мультиреснитчатых клетках образуются уникальные структуры – дейтеросомы, действующие как ксерокс и образующие множество ресничек.

«Дейтеросомы имеются только в мультиреснитчатых клетках, и ученые давно считают, что они являются решающими для определения количества центриолей и ресничек», – прокомментировал Холланд.

Чтобы проверить это, ученые удалили у мышей ген, создающий дейтеросомы, и проанализировали ткани с мультиреснитчатыми клетками, а также подсчитали количество ресничек.

Исследователи поразились, обнаружив, что на клетках мышей с удаленным геном было такое же количество ресничек, как и у мышей с дейтеросомами. Например, мультиреснитчатые клетки, выстилающие трахею, имели 200-300 ресничек на клетку. Ученые также обнаружили, что клетки без дейтеросом могут образовывать новые центриоли так же быстро, как и клетки с ними.

В результате эксперимента выяснилось, что центриоли способны образовываться спонтанно, и что для этого не нужны дейтеросомы или родительские центриоли. 

По словам ученых, более глубокое понимание механизмов, лежащих в основе образования ресничек в клетках человека, позволит разработать методы лечения заболеваний, связанных с функциями ресничек: респираторных инфекций, бесплодия и гидроцефалии.