Изучено объемное отношение ядра к цитоплазме клетки
Уже более века известно, что соотношение объемов ядра и цитоплазмы, а не отдельных объемов, является постоянным среди клеток многих типов организмов. Объем клеточного ядра варьируется в зависимости от типа и вида клеток и обычно считается, что он определяется размером генома и степенью уплотнения хроматина. Однако на протяжении многих лет это понятие оспаривалось многими экспериментальными данными.
Ученые утверждают, что изменения отношения объемов ядра и цитоплазмы связаны с раковыми трансформациями, предполагая, что это соотношение имеет физиологическое значение. Примечательно, что доминирующий регуляторный механизм отношения объемом так и не был идентифицирован.
В своей новой работе ученые использовали физические оценки сил, участвующих в определении ядерного объема, в которых, по всей видимости, доминирует осмотическое давление активно транспортируемых белков. Было использовано молекулярно-биологическое оборудование и рассмотрено физическое состояние баланса механических сил как определяющее условие ядерного объема и используем количественный анализ порядка величины для оценки сил от различных источников ядерного и цитоплазматического давления.
Полученные оценки показали, что, например, доминирующее давление в ядре и цитоплазме неполосатых мышечных клеток происходит от осмотического давления белков и молекул РНК, которые локализуются в ядре или цитоплазме путем неравновесного активного нуклеоцитоплазматического транспорта, а не от хроматина или связанных с ним ионов. Это смотивировало исследователей сформулировать физическую модель соотношения объемов клетки и ядра, в которой осмотические давления локализованных белков определяют относительные объемы. В соответствии с необъяснимыми наблюдениями столетней давности новая модель смогла предсказать, что соотношение объемов клетки и ядра является постоянным, устойчивым к широкому спектру биохимических и биофизических манипуляций и изменяется только в том случае, если модулируется экспрессия генов или нуклеоцитоплазматический транспорт.
Таким образом, ученые сформулировали минимальную модель для цитоплазматического и ядерного объемов, которая предсказывает их соотношение и факторы, которые этот показатель модулируют, в соответствии с опубликованными экспериментами.
