Взрослый человек выше и полнее маленького ребенка потому, что в нем больше клеток. Размеры клеток при этом остаются примерно одинаковыми. Но это не единственный способ роста организмов. У простых животных и некоторых растений клетки растут без деления, но с накоплением генетического материала. Немецкие ученые выяснили, как контролируется такой процесс. По их мнению, полученные данные могут найти применение как в агропромышленности, так и в медицине.

Процесс роста клеток без их деления, но с увеличением количества генетического материала играет большую роль в биологическом мире. Он «отвечает» за рост примерно половины всей биомассы планеты, работая у моллюсков, насекомых, некоторых ракообразных и растений. Если добавить всего один эндоцикл (удвоение хромосом без деления клетки) в культуры растений, можно значительно увеличить урожай. А торможение такого способа роста клеток у насекомых-вредителей помогло бы снизить вред от них. Несмотря на все эти потенциальные применения, процесс роста клеток без деления изучен гораздо меньше, чем «классический» митоз.

Команда ученых, возглавляемая Брюсом Эдгаром, обнаружила что механизм, регулирующий подобный клеточный цикл, концептуально похож на управляющий митозом. В обоих процессах за удвоение ДНК отвечает цикл, состоящий из накопления одного вещества и – после прохождения определенного порога – его разрушения (тот же принцип работает и в молекулярных клеточных часах).

Этими двумя веществами оказались белки E2F и CRL4. Причем когда ученые искусственно увеличивали концентрацию E2F, клеточные циклы ускорялись, и рост шел быстрее.

Исследование было проведено на плодовой мушке – дрозофиле. Клетки ее слюнных желез совершают десять эндоциклов (удвоение хромосом без деления), что приводит к их тысячекратному росту. У людей также есть несколько типов клеток, которые растут подобным образом: мышечные клетки сердца, некоторые клетки крови, а также клетки плаценты, которыми питается плод. Брюс Эдгар и его коллеги приступили к новому исследованию, в процессе которого они планируют выяснить, работают ли факторы E2F и CRL4 в человеческих клетках.

Есть подозрение, что нарушение механизма клеточного увеличения может приводить к раковым заболеваниям.