Voditeljica laboratorija prof. dr. sc. Iva Tolić / Foto Sanjin Strukic/PIXSELL
povezane vijesti
Znanstvenici Instituta Ruđer Bošković (IRB) otkrili su novu ulogu ključnog proteina u diobi stanica, a njihovo otkriće baca novo svjetlo na to kako stanice sprječavaju kobne pogreške u raspodjeli kromosoma, priopćio je u utorak IRB.
Poslijedoktorand dr. sc. Kruno Vukušić i voditeljica laboratorija prof. dr. sc. Iva Tolić otkrili su mehanizam kojim stanice reguliraju trenutak pokretanja kromosoma prema središtu diobenog vretena, jednom od ključnih događaja stanične diobe, a njihovo je otkriće zbog širine rezultata Nature Communications objavio u dva zasebna članka.
Preciznije razumijevanje načina na koji stanica uspostavlja red i koji molekularni mehanizmi “daju zeleno svjetlo” za pravilnu raspodjelu DNK važni su za razvoj novih dijagnostičkih pristupa, otkrivanje terapijskih meta te osmišljavanje strategija koje bi u budućnosti mogle spriječiti ili ispraviti pogreške povezane s nastankom bolesti, uključujući rak, ističu s IRB-a.
“Naši rezultati pokazuju da protein CENP-E, ključan molekularni igrač u ranim stadijima stanične diobe, nije mehanički motor koji dovlači kromosome u središte stanice, kako se dugo vjerovalo, nego ključni regulator u stabilizaciji njihovih početnih vezanja na mikrotubule”, ističe Vukušić, prvi autor rada. “Bez te stabilizacije kromosomi ostaju blokirani, a pogreške u njihovoj raspodjeli izravno su povezane s nastankom tumora i drugih bolesti”, dodaje.
Mijenja se model star dvadeset godina
Znanstvenici s IRB-a diobu stanice uspoređuju s prometnom špicom u velegradu. U toj slici kromosomi su vlakovi puni DNK-a, a mikrotubuli tračnice koje vode prema središtu stanice. Ako se samo jedan vlak pogrešno priključi ili zakasni, cijeli sustav se urušava, što na razini organizma može dovesti do razvojnih anomalija, genetskih bolesti ili raka.
Vukušić i Tolić otkrivaju kako stanice izbjegavaju kobne pogreške prilikom prijenosa DNK na iduću generaciju, a u tom procesu ključnu ulogu igra protein CENP-E, ali ne onako kako se do danas smatralo, napominju iz IRB-a.
Naime, do sada se smatralo da je taj protein “lokomotiva” koja vuče “vlak” kromosoma, a sada su znanstvenici IRB-a pokazali da on zapravo osigurava da se taj “vlak” uopće može pravilno priključiti na mikrotubule unutar stanice i sigurno krenuti prema središtu gdje ga čeka daljnja raspodjela.
Otkrića znanstvenika s IRB-a mijenjaju model star gotovo dvadeset godina. Umjesto da djeluje prvenstveno kao motor, CENP-E se pokazao ključnim regulatorom početne faze poravnanja kromosoma. Novi model bolje objašnjava kako stanica koordinira precizan razmještaj DNK, što je temelj uredne diobe.
Bliže razumijevanju i u budućnosti ispravljanju onoga što u bolesti krene po zlu
Istraživanje je, ističe IRB, rezultat višegodišnjeg rada uz snažnu međunarodnu i nacionalnu podršku, uključujući European Research Council (Europsko istraživačko vijeće – ERC), Hrvatsku zakladu za znanost, bilateralne projekte te ulaganja Vlade RH i EU kroz Europski fond za regionalni razvoj. Ključnu ulogu imala je i infrastruktura Sveučilišnog računskog centra (Srce), čija je tehnološka podrška omogućila provođenje složenih analiza i simulacija.
Tim s IRB-a rasvijetlio je ključnu ulogu proteina CENP-E u diobi kromosoma, pridonoseći redefiniranju modela stanične diobe u svjetskoj znanosti. “Učeći kako ti mikroskopski proteini i njihovi regulatori međusobno djeluju, približavamo se razumijevanju, a u budućnosti i potencijalnom ispravljanju onoga što u bolesti krene po zlu”, zaključuju Vukušić i Iva Tolić.
Dr. sc. Kruno Vukušić, stručnjak u području stanične biologije i diobe, izveo je zahtjevne eksperimente tijekom poslijedoktorskog usavršavanja u međunarodnom okruženju ERC Synergy tima. Danas se priprema za osnivanje vlastite istraživačke grupe te surađuje sa znanstvenicima iz Nizozemske, SAD-a, Njemačke i Švicarske, s kojima objavljuje radove u uglednim znanstvenim časopisima u sklopu projekata vrijednih više milijuna eura.
Prof. dr. sc. Iva Tolić, biologinja i voditeljica Laboratorija za biofiziku stanice na IRB-u, autorica je više od 100 radova objavljenih u najuglednijim znanstvenim časopisima, dobitnica je dvaju prestižnih projekata ERC-a, često nazivanih ‘znanstvenim Oscarima’, te brojnih priznanja, uključujući nagradu Ignaz Lieben. Vodeća je znanstvenica u području stanične diobe, a članica je i EMBO-a i Academia Europaea te članica suradnica HAZU.
