Prijeđite na glavni sadržaj

O evoluciji međuodnosa citoskeletnih niti i fokalnih adhezija

13.6.2022.

Znanstvenici s Instituta Ruđer Bošković (IRB) su, u radu objavljenom u uglednom časopisu International Journal of Molecular Sciences, opisali evolucijski razvoj komunikacije među nitima staničnog citoskeleta od jednostaničnih organizama do životinja.

O evoluciji međuodnosa citoskeletnih niti i fokalnih adhezija

Istraživački tim

''Rezultati ovog istraživanja pokazuju kako je bazična komunikacija među različitim elementima staničnog skeleta u odgovoru na vanjske podražaje postojala u jednostavnijim organizmima, prije nego što je došlo do nastanka prvih životinja. Ovi  jednostavniji načini unutarstanične komunikacije bili su podloga za razvoj složenijih proteina i kompleksa koji su usko vezani za evoluciju samih životinja. U širem kontekstu, ovo istraživanje važno je zbog objašnjenja procesa koji su doveli do nastanka i pojave višestaničnih oblika života, te dijelom i procesa koji su doprinijeli prelasku života iz vode na kopno,'' objašnjava dr. sc. Mladen Paradžik, jedan od autora na radu te znanstveni suradnik u Laboratoriju za eksperimentalnu terapiju.

Naime, struktura svake stanice poduprta je staničnim citoskeletom koji se sastoji od aktinskih niti, intermedijalnih filamenata te mikrotubula, a istraživanje odnosa i organizacije između navedenih niti doprinosi objašnjenju niza staničnih procesa poput mehanizama prianjanja stanica na podlogu, staničnog gibanja i invazije, što je iznimno bitno u istraživanjima raka, dok je s evolucijske strane komunikacija među stanicama, ali i komunikacija stanica s vanjskim okolišom upravo jedan od preduvjeta nastanka višestaničnih organizama.

Primjerice, prilikom mehanizma prianjanja stanice za podlogu, stanice osjećaju podražaje iz svojeg okoliša (poput tlaka, naprezanja) te se mehanički signal putem posebnih receptora, integrina, prenosi u unutrašnjost stanice gdje se, putem posebnih nakupina sačinjenih od dvjestotinjak proteina (koji se jednim imenom nazivaju fokalne adhezije), signal pretvara u kemijski te prenosi dalje na niti citoskeleta.

Detaljnom analizom proteina fokalnih adhezija i niti citoskeleta, istraživačkim tim s IRB-a istaknuo je bitnu ulogu proteina distonina u povezivanju citoskeletnih niti, s obzirom na to da posjeduje arhitekturu odnosno vezujuće domene koji omogućuju povezivanje i komunikaciju navedenih struktura, pri čemu je u istraživanju stavljen naglasak upravo na evoluciju obitelji proteina spektraplakina, kojoj i distonin pripada.

Znanstvenici su otkrili  kako su  proteini slični spektraplakinima bili prisutni već u zajedničkom pretku gljiva i životinja, iako je bazična komunkacija između aktinskih niti i mikrotubula bila moguća i ranije, u zajedničkom pretku spomenutih skupina s amebama. Povrh toga, istaknuli su i dodatne proteine (FAK, RAC1, septin 9, MISP i ezrin) koji su pretraživanjem baza podataka pronađeni na presjeku fokalnih adhezija, mikrotubula te aktinskih niti. 

''U radu smo detaljno opisali i razvoj komunikacije između fokalnih adhezija i mikrotubula praćenjem evolucije proteina kompleksa stabilizacije mikrotubula. Analizom pojedinih komponenti CMSC kompleksa iz različitih organizama  pokazali smo kako je ovakva citoskeletna komunikacija specifična upravo za životinje, te da je komunkacija između fokalnih adhezija i mikrotubula kroz CMSC kompleks bila moguća u zajedničkom pretku svih životinja,'' ističe dr. sc. Tina Paradžik.

Rad je nastao suradnjom znanstvenika sa Zavoda za molekularnu medicinu i Zavoda za kemiju materijala IRB-a, a rad potpisuju autori Tina Paradžik (Laboratorij za biotehnologiju u akvakulturi), Iva Škrinjar (Laboratorij za metabolizam i starenje), Tanja Vojvoda Zeljko (Laboratorij za procese taloženja) te Mladen Paradžik (Laboratorij za eksperimentalnu terapiju). Objava rada podržana je od strane Marie Curie Alumni društva. 

Ova stranica koristi kolačiće

neki od tih kolačića nužni su za ispravno funkcioniranje stranice, dok se drugi koriste za praćenje korištenja stranice radi poboljšanja korisničkog iskustva.

Za više informacija pogledajte naše uvjete korištenja.

  • Kolačići koji su nužni za ispravno funkcioniranje stranice. Moguće ih je onemogućiti u postavkama preglednika.