Исследователи из Университета Базеля (Швейцария) показали, что процесс деления клетки у бактерий происходит не так же, как у животных и растительных клеток: он начинается и заканчивается репликацией (удвоением) их генетического материала, передает портал EurekAlert!. Результаты исследования были опубликованы в журнале eLife.
Каждая живая клетка растет и делится, порождая новое потомство. Этот процесс также известен как клеточный цикл. Строго говоря, он описывает периодическое повторение двух согласованных циклов: дублирование генетической информации клетки и собственно деление клетки. Хотя цикл жизни у растительных и животных клеток был расшифрован довольно точно в последние десятилетия, до сегодняшнего дня оставалось неясным, как эти два процесса работают у бактерий.
Ученые выяснили, что у бактерий клеточный цикл начинается и заканчивается запуском репликации ДНК (показано на фото красными точками), причем само деление клетки происходит между двумя событиями репликации генетического материала. В своей работе исследователи наблюдали за поведением отдельных клеток кишечной палочки E.coli в течение долгого времени и количественно определяли множество переменных, описывающих рост, деление клеток и удвоение ДНК для тысяч клеточных циклов при нескольких условиях роста. Затем ученые создали компьютерную модель, чтобы раскрыть механизмы контроля клеточного цикла.
«Наша модель показывает, что клеточный цикл в E.coli начинается с запуска репликации ДНК, после чего начинают работать два разных "счетчика": один определяет, когда должно произойти следующее деление клетки, а другой определяет момент следующей репликации ДНК», – объясняет Томас Джулу (Thomas Julou), руководитель исследования.
В отличие от классических подходов молекулярной биологии, в которых анализируются эффекты мутаций, в настоящем исследовании используется новый подход: анализ тонких колебаний, которые проявляются у нормально растущих клеток. Метод помогает определить, как бактерия контролирует основной процесс деления.
[Фото: BIOZENTRUM, UNIVERSITY OF BASEL]
