מחקר חושף את מבנה התת-דומיין הכפול של הצנטרומר

חוקרים מקבוצת Kops בשיתוף עם חוקרים מאוניברסיטת אדינבורו, גילו תגלית חדשה ומפתיעה במבנה הצנטרומר, מבנה שמעורב בהבטחת הפרדת הכרומוזומים כהלכה כאשר תא מתחלק. טעויות בהפרדת כרומוזומים עלולות להוביל למוות תאי ולהתפתחות סרטן. החוקרים גילו שהצנטרומר מורכב משני תת-תחומים. לממצא יסודי זה יש השלכות חשובות על תהליך הפרדת הכרומוזומים ומספק מנגנונים חדשים העומדים בבסיס חלוקות שגויות בתאי סרטן. המחקר פורסם ב תָא ב-13 במאי^ה' 2024.

הגוף שלנו מורכב מטריליוני תאים, שלרובם אורך חיים מוגבל ולכן צריך להתרבות כדי להחליף את הישנים. תהליך רבייה זה מכונה חלוקת תאים או מיטוזה. במהלך מיטוזה, תא האב ישכפל את הכרומוזומים שלו על מנת להעביר את החומר הגנטי לתאי הבת. זוגות הכרומוזומים הזהים שנוצרו, הכרומטידות האחיות, מוחזקים יחד על ידי מבנה הנקרא צנטרומר. לאחר מכן יש לפצל את הכרומטידות האחיות באופן שווה על פני שני תאי הבת כדי להבטיח שכל תא בת הוא העתק מדויק של תא האב. אם קורות שגיאות במהלך ההפרדה, לתא בת אחד יהיו יותר מדי כרומוזומים, בעוד שלאחר יש מעט מדי. זה יכול להוביל למוות תאי או להתפתחות סרטן.

תפקידו של הצנטרומר

הצנטרומר הוא חלק מהכרומוזום הממלא תפקיד חיוני בהפרדת הכרומוזומים במהלך מיטוזה. תהליך חלוקת הכרומטידות האחיות על פני התאים מונחה על ידי האינטראקציה בין הצנטרומרים והמבנים הידועים כמיקרוטובולים בציר. מיקרוטובוליות ציר אלו אחראיות על משיכת הכרומטידות ובכך להפריד בין שתי הכרומטידות האחיות.

אם ההתקשרות של הצנטרומר למיקרוטובוליות של הציר לא מתרחשת כראוי, זה מוביל לטעויות בהפרדת כרומוזומים אשר נצפו לעתים קרובות בסרטן."

קרלוס סקריסטן לופז, המחבר הראשון של מחקר זה

הבנת מבנה הצנטרומר יכולה לתרום ליותר תובנות לגבי תפקוד הצנטרומר ותפקידו בהפרדה כרומוזומלית שגויה.

תגלית מפתיעה

כדי לחקור את מבנה הצנטרומר, השתמשו החוקרים בשילוב של טכניקות הדמיה ורצף. הדמיית המיקרוסקופיה ברזולוציית העל התרחשה במכון הוברכט, בזמן שהקבוצה של ביל ארנשו ביצעה את הרצף. שיתוף פעולה זה הוביל לתגלית חדשה ומפתיעה במבנה הצנטרומר. בעבר האמינו שהוא מורכב ממבנה קומפקטי המחובר למיקרו-צינוריות ציר מרובות, במקום זאת נחשף שהצנטרומר מורכב משני תת-תחומים. קרלוס מסביר: "תגלית זו הייתה מפתיעה מאוד, שכן תת-דומיינים קושרים מיקרו-טובוליות ללא תלות זה בזה. עם זאת, כדי ליצור קבצים נכונים, הם חייבים להישאר מחוברים הדוק. בתאי סרטן, לעומת זאת, אנו רואים לעתים קרובות שתת-דומיינים מתנתקים, וכתוצאה מכך התקשרויות שגויות ושגיאות הפרדת כרומוזומים.'

תגלית מאוד מרגשת ויסודית זו תורמת להבנתנו את מקורן של שגיאות הפרדת כרומוזומים הנראות לעתים קרובות בסרטן.