Als cellen delen, ze moeten hun kern herbouwen en hun genoom organiseren. Nieuw gezamenlijk onderzoek van de Universiteit van Bristol laat zien hoe cellen dit bereiken door de onverwachte inzet van filamenteus actine (F-actine) in de kern.

Het onderzoek, online gepubliceerd in Natuur celbiologie , levert het eerste bewijs dat actinepolymerisatie in de kern helpt bij het hervormen van de kern en het reorganiseren van het genoom na celdeling (mitose).

Bij zoogdieren, inclusief mensen, de celkern verpakt en beschermt het genoom. Wanneer menselijke cellen zich delen, de kern wordt uit elkaar gehaald om segregatie van de chromosomen mogelijk te maken. Zodra de chromosoomsegregatie is voltooid, nieuwe cellen moeten hun kern opnieuw opbouwen en hun genoom organiseren. Dit proces, hoewel essentieel voor het leven, werd slecht begrepen.

Dit werk is in samenwerking met het laboratorium van prof. Robert Grosse (Universiteit van Marburg, Duitsland), die de vorming van voorbijgaande en zeer dynamische F-actine in de kern van dochtercellen onthulde wanneer ze hun kern na mitose opnieuw beginnen te bouwen. De polymerisatie van actine (F-actine) vindt gemakkelijk plaats in het cytoplasma van cellen; waar het een zeer belangrijke functie vervult bij het controleren van de celvorm en het toestaan ​​van cellen om rond te kruipen. Het ontdekken van deze voorbijgaande en dynamische F-actine in de kern kort na de celdeling, gaf een hint dat het nodig kan zijn voor de wederopbouw van de kern en het reorganiseren van het genoom.

Alice Sherrard co-eerste auteur van deze studie en een promovendus met Dr Abderrahmane Kaidi, ontwikkelde en implementeerde complementaire en interdisciplinaire methoden om de nucleaire structuur en genoomorganisatie na celdeling te visualiseren. Door dit te doen, Alice onthulde dat verstoring van de vorming van F-actine ertoe leidt dat cellen hun nucleair volume niet kunnen uitbreiden, evenals hun onvermogen om hun genoom te decompacteren. Door deze gebreken cellen worden inefficiënt in het ophalen van genetische informatie die in hun DNA is gecodeerd; dus, ze delen langzamer.

Hoofdonderzoeker dr. Abderrahmane Kaidi, een specialist in kankerbiologie aan de School of Cellular and Molecular Medicine van de University of Bristol, zegt dat deze ontdekking onze fundamentele kennis van genoomregulatie in ruimte en tijd bevordert, en kan grote gevolgen hebben voor het begrijpen van kanker en degeneratie.

"Dit onderzoek benadrukt het belang van de spatiotemporele controle van de genoomorganisatie voor de normale celfunctie, en we blijven de principes definiëren die deze processen en hun impact op kanker en degeneratie reguleren, zei dokter Kaidi.