Die umfassende Analyse zeigt die inneren Zeitmechanismen der Zellteilung auf.

Die umfassende Analyse offenbart das innere Timing der Zellteilung Das Verständnis, wie und wann sich die Zellen teilen, ist wichtig, um herauszufinden, wie Krebs wächst und warum einige Säugetiere in der Lage sind, so groß zu werden. Eine neue Studie mit E. coli-Zelldaten, die am 7. November in Science Advances veröffentlicht wurde, wirft neues Licht auf eine langjährige Frage, was die Zellteilung auslöst.

Frühere Studien deuten darauf hin, dass eine Zelle, um sich zu teilen, Chromosomen aufteilen und eine vollständige Kopie ihrer DNA für die neue Zelle machen muss, und auch ein Septum oder eine Wand bilden muss, um die neue Zelle von der alten zu trennen. Aber welcher Prozess ist der Hauptauslöser für die Zellteilung? Ein bestehendes Modell legt nahe, dass der Zeitpunkt der Zellteilung in erster Linie davon abhängt, wann die DNA-Replikation abgeschlossen ist, während ein anderes vorschlägt, dass die Septumbildung der Schlüsselkatalysator ist. Die neue Analyse, die von Wissenschaftlern des Santa Fe Institute, der ETH Zürich in der Schweiz, der Sorbonne University in Frankreich, des IFOM an der Universität Mailand in Italien und anderen Universitäten vorgestellt wurde, legt die Antwort nahe, dass beides gleichzeitig geschehen muss.

„Es gibt keinen einzigartigen Prozess, der bestimmt, wann sich die Zelle teilt“, sagt Jacopo Grilli, Biophysiker am Santa Fe Institute, der die Studie mitverfasst hat.

„Was wir nacheinander nach den Zellen beobachtet haben, ist in der Tat ein Prozess ähnlich der „just in time“-Lieferkette, bei dem die Ankunftszeiten der verschiedenen Materialien in einer[Automobil-]Produktionslinie auf den Zeitpunkt ihres Bedarfs abgestimmt sind und die längste Ankunftszeit die tatsächliche Geschwindigkeit bestimmt, mit der die Linie fährt“, erklärt Co-Autorin Gabriele Micali von der ETH Zürich. „Das stellt eine Veränderung des konzeptionellen Rahmens dar, der diese entscheidende Passage des Zellzyklus in eine neue Perspektive stellt.“

Ihr neues Modell, das bestehende Daten neu analysiert, könnte nützlich sein, um zu untersuchen, wie jede Art von Organismus wächst, nicht nur Bakterien, fügt Grilli hinzu. „Zu verstehen, welche Prozesse die Zellteilung in Bakterien bestimmen, könnte auch wichtig sein, um andere Organismen wie Eukaryoten, Säugetierzellen, Krebs und so weiter zu untersuchen.“

Eine separate, aber verwandte Studie desselben Forschungsteams, veröffentlicht in Cell Reports am 16. Oktober, zeigt die Mechanismen, die die DNA-Replikation und Zellteilung steuern. Das Papier, das die Ergebnisse der Science Advances-Studie ergänzt, stellte fest, dass die bisherige Annahme, dass die Replikation der „Engpassprozess“ für die Zellteilung ist, zu begrenzt ist und die Rolle, die gleichzeitige Zyklen bei der Bestimmung der Zellteilung spielen, nicht erkennt.

Beide Papiere zeigen den Vorteil, dass jede mögliche Korrelation in einem komplexen Datensatz untersucht wird, fügt Grilli hinzu. „In der Biologie oder in anderen Bereichen sind wir immer der Meinung, dass wir mehr Daten und genauere Daten benötigen, um die Frage zu beantworten, dass, wenn wir genügend Daten sammeln, Fragen selbst beantwortet werden. Aber wir brauchen auch gute Möglichkeiten, um in die vorhandenen Daten einzusehen“, sagt er. „Was mir an diesen beiden Papieren gefällt, ist, dass sie die Daten an ihre Grenzen bringen, damit wir sehen können, wo die Modelle versagen und verstehen, was wir bisher in den Daten nicht verstanden haben.“

Die nächste Herausforderung, so Co-Autor Marco Cosentino Lagomarsino von IFOM, besteht darin, den Mechanismus zu verstehen, der die beiden Prozesse koordiniert. „Die Antwort auf diese Frage könnte wertvolle Hinweise auf pathologische Situationen geben[wie genomische Instabilität und Krebs], in denen die Koordination zwischen dem Teilungszyklus und dem des Chromosoms gestört ist.“

Mehr Informationen:
„Concurrent processes set E. coli cell division“ Science Advances (2018). advances.sciencemag.org/content/4/11/eaau3324
Mechanismen

Teilen Ist Liebe! ❤❤❤ 22 shares ❤❤❤

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

shares