Ученые, которые осмелились тратить свое время, глядя на середину тела, остаток деления клеток, вывели органеллу на новый уровень.
Во время поиска постдокторского консультанта в 1997 году клеточный биолог Ахна Скоп находилась в поиске работы. Снова и снова она звонила в лаборатории преподавателей, но ей отказывали. Ее проблема заключалась в том, что она была совершенно не готова расследовать то, что для многих было неинтересным остатком деления клеток: средним телом.
Скоп вспоминает, что существующая литература изображает середину тела как «мусорную свалку». Исследования митоза привели исследователей к убеждению, что небольшой кластер микротрубочек и белков, найденный в точной точке, где две дочерние клетки последний раз связаны, был «материалом, который просто выбрасывается после деления клетки», говорит она. Но Скоп думал, что середина тела была чем-то большим. Хотя органелла была идентифицирована более века назад, ее функция все еще оставалась неясной, и основная загадка, которую Скоп хотел разгадать - из чего именно состоит срединное тело - была широко раскрыта.
В 1998 году протеомика и масс-спектрометрия только показали себя как полезные инструменты для изучения специфических белков, связанных с митотическими структурами. Скоп хотел применить эти методы для исследования среднего тела. В конце концов, ее обращение обрушилось на сочувствующие уши двух преподавателей Калифорнийского университета в Беркли. В течение четырех месяцев Скоп работала в лаборатории клеточного биолога Ребекки Хилд, чтобы изолировать органеллу от клеток яичника китайского хомяка, используя протокол, который она разработала с помощью пионеров среднего тела десятилетий назад. Затем она привела свои средние тела в Научно-исследовательский институт Скриппса в Ла-Хойя для идентификации белка, который дал список сотен белков, составляющих среднюю часть тела млекопитающего. Ожидалось, что многие из них, такие как белки, связанные с актином или микротрубочками, участвуют в делении клеток, но есть и другие, которые не подходят для клеточной свалки.
Вернувшись в Калифорнийский университет в Беркли, в лабораторию генетики Барбары Майер, Скоп сбила гомологичные гены, один за другим, в Caenorhabditis elegans, чтобы посмотреть, что произойдет. Потеря первого случайно выбранного белка вызвала дефект клеточного деления. «Я пошел и сделал следующий, и у этого был дефект клеточного деления. И затем следующий, и следующий», - говорит Скоп. «Тогда я подумал: «Становится скучно». Это сработало».
Несколько исследователей предсказывали в 1960-х и 70-х годах, что среднее тело важно для деления клеток. Скоп теперь продемонстрировал это. Летом 2004 года она опубликовала свои результаты в журнале «Наука», где средние тела расплескались по обложке журнала1. Еще до того, как газета вышла в свет, Скопу предложили и приняли должность преподавателя в Университете Висконсин-Мэдисон. Середина, со Скопом в качестве посла, наконец-то получила должное признание. За прошедшее десятилетие всплеск интереса к роли середины тела вовремя и после опущения - самый последний разрыв между двумя дочерними клетками - привел к тому, что этот бывший фрагмент клеточного детрита, который теперь считается настоящей органеллой, оказался в центре внимания.
История и предвидение
В конце 1800-х годов немецкий клеточный биолог по имени Вальтер Флемминг нарисовал прекрасные фотографии недавно идентифицированной структуры, которая соединила две дочерние клетки непосредственно перед тем, как они сделали полное разделение. Структура стала известна как тело Флемминга, а затем, середина тела. В конце митоза материнская клетка развивает талию, которая постепенно сжимается, образуя две дочерние клетки. В этом расщеплении борозда представляет собой пучок микротрубочек, пузырьков и различных ассоциированных белков. По мере того как талия сужается и дочерние клетки образуют четкие границы, эта совокупность материала сохраняется в соединении двух дочерей, по бокам с обеих сторон тонким межклеточным каналом цитоплазмы и микротрубочек.
«Середину тела называли остатком, шрамом и другими неприятными именами», - говорит Стивен Докси, клеточный биолог из Медицинской школы Массачусетского университета. Клеточный биолог Дик Макинтош из Университета Колорадо, Боулдер, соглашается: «Я не знаю, кто сказал это первым - я знаю, что сказал это - что середина тела - мусорное ведро». Те, кто не увольнял середину, не обращали на это никакого внимания. Но в начале 1960-х годов, когда электронная микроскопия (ЭМ) впервые предложила ученым способ просмотра тонкой структуры клеток, это стало невозможно игнорировать. Выглядя как заметный черный шарик, полный электронно-плотного материала и расположенный между дочерними клетками, он попался на глаза Бреку Байерсу, аспиранту в Гарвардской лаборатории известного клеточного биолога Кейта Портера, пионера ЭМ.
