Чтобы воспроизвести, C., elegans должен произвести гаметы, который является мужской спермой и женскими яйцами. Они развиваются от недифференцированных делящихся стволовых клеток. «Функциональные зародышевые клетки особенные, потому что они не содержат двойной набор хромосом и больше не способны к подразделению», говорит профессор Кристиан Р. Экман, профессор генетика и Гейзенберга развития в MLU. Широко различные программы должны быть упорядочены параллельно, чтобы произвести гаметы: «С одной стороны, генетический материал исходных клеток должен быть разделен на два в процессе клеточного деления. С другой стороны, сексуальное дифференцирование в мужчину и женщину должно произойти также.
Обширная внутриклеточная реструктуризация требуется, чтобы понимать эти процессы, которые должны сцепиться безупречно, если клетки должны развиваться успешно», Экман продолжает. Очень запутанный механизм часового механизма со многими взаимосвязанными механизмами дает некоторое представление об уровне упорядочивания включенной сложности.Этими процессами управляют связывающие белки РНК.
За пределами ядра, в цитоплазме, эти белки регулируют отборную активацию генов. Для зародышевой клетки, чтобы развиваться из стволовой клетки, два определенных связывающих белка РНК должны быть разрушены, чтобы реорганизовать генетическую программу клетки. Как, то, когда и почему сигнал для этого выключателя развития дан, было ранее неясно.
Исследователи из Галле теперь выяснили это уже знакомая киназа КАРТЫ, сигнальный путь играет центральную роль. Экман суммирует процесс следующим образом: «Каскад деградации белка начат через этот молекулярный путь, в конце которого два целевых белка CPB-3 и GLD-1 признаны, инактивированы и разрушены».Генетики в MLU смогли продемонстрировать, что этот процесс уже работает на очень ранней стадии в мейозе и соответствует временно сексуальному началу дифференцирования женских зародышевых клеток.
Процессы таким образом оптимально скоординированы. По словам Экмана, «Специальная вещь об этих процессах состоит в том, что они связали известные молекулы с очень длинными эволюционными историями, ранее получая внимание как подавители формирования опухоли в контексте нормального клеточного деления. В C. elegans, эти молекулы были чередованы инновационным способом. Процессы были адаптированы и временно координировались, чтобы облегчить оптимизированное, быстрое производство зародышевой клетки».
Эти результаты исследовательской группы MLU на Генетике Развития предполагают, что та же самая генетическая программа может работать в зародышевых клетках другого, более сложные организмы также – хотя в своевременной менее сжатой форме.