Cercetătorii credeau că știu deja totul despre cele două proteine. Acum au descoperit că ele formează un ceas care dictează fiecare pas al dezvoltării. Și totul se întâmplă într-un vierme minuscul, aproape invizibil.
În laboratorul Cold Spring Harbor, biologii studiază de ani de zile Caenorhabditis elegans, un organism model transparent. Știau de mult că dezvoltarea lui nu este liniară: celulele nu cresc încet și constant, ci explodează în valuri de activitate genetică, urmate de pauze.
Ceea ce îi încurca era misterul sincronizării perfecte. Cum știe fiecare celulă exact când să pornească și când să se oprească?
Cum funcționează coregrafia moleculară a proteinelor
Răspunsul se ascundea în două proteine deja catalogate: MYRF-1 și LIN-42. Împreună, ele alcătuiesc un circuit de feedback autoreglat, pe care oamenii de știință îl numesc acum „ceasul central al dezvoltării”.
Spre deosebire de ceasurile biologice clasice, care bat neîncetat și se repetă la nesfârșit, acesta funcționează ca un mecanism cu clichet. Pentru a desluși acest mecanism, echipa condusă de profesorul Christopher Hammell a combinat metode clasice cu instrumente de ultimă oră.
MYRF-1 este, de fapt, cheia universală a fiecărei etape. Fără ea, niciun val de activitate genetică nu poate începe. Proteina lansează fiecare pulsație, dar în același timp activează și LIN-42, care acționează ca un regulator de volum și ca un cronometru.
LIN-42 decide cât de intensă devine explozia genetică și când trebuie să se stingă.
Există o legătură cu bolile genetice umane?
Mai tulburător este faptul că acest ceas nu funcționează doar într-o singură celulă, ci în toate celulele viermelui. Fiecare dintre ele are propriul cronometru intern, iar în condiții normale, toate bat în perfectă sincronie.
Întrebarea care frământă acum echipa – din care face parte și directoarea de cercetare a CSHL, Leemor Joshua-Tor – este dacă aceste ceasuri celulare comunică între ele. Răspunsul ar putea avea consecințe directe asupra modului în care înțelegem tulburările de dezvoltare și bolile genetice.
Dacă același mecanism cu clichet există și în corpul uman – și multe indicii sugerează că da – atunci descifrarea lui înseamnă nu doar o revelație despre viermi, ci o cheie pentru a înțelege ce se întâmplă atunci când ceasurile noastre interne o iau razna.
