Radi se o kutnom gibanju gdje je jedan kraj mikrotubula vezan na pol diobenog vretena, dok drugi nasumično kruži u potrazi za mikrotubulima koji rastu iz drugog pola, a nakon što se pronađu, motorni ih proteini organiziraju u svežanj. 

Rezultate istraživanja objavili su ove godine ugledni znanstveni časopisi BMC Biology (IF = 6.7) te Physical Review E 
(IF = 2.4).

Time je uspješno završen projekt 'Uloga kutnog gibanja mikrotubula u stvaranju složenih struktura kao što su svežnjevi mikrotubula i diobeno vreteno' koji je financirala zaklada Jedinstvo uz pomoć znanja (UKF).

Projekt je vodio dr. sc. Pavin sa su-voditeljicom dr. sc. Tolić, koja je za vrijeme projekta radila na Institutu Max Planck za molekularnu staničnu biologiju i genetiku u Dresdenu, a pred kraj projekta preselila se na IRB.

Za vrijeme stanične diobe genetički se materijal dijeli u dva jednaka dijela uz pomoć diobenog vretena. Ovaj se složeni mikro-stroj sastoji od mikrotubula, kromosoma i različitih dodatnih proteina.

Mikrotubuli koji rastu iz jednog centrosoma vežu se za mikrotubule koji rastu iz drugog centrosoma uz pomoć molekularnih motora i ostalih veznih proteina, te tako stvaraju svežnjeve koji povezuju centrosome i mikrotubule u diobeno vreteno.

Središnje je pitanje kako mikrotubuli koji rastu iz dva centrosoma pronađu jedni druge i međudjeluju da bi stvorili vreteno.

Na osnovi nedavne studije istog tima na temu kako mikrotubuli pronalaze kromosome, pretpostavili su da je kutno gibanje mikrotubula ključno za njihovo međusobno pronalaženje.

Uveli su pivot-and-bond model koji objašnjava nastajanje svežnjeva mikrotubula koji rastu iz istog centrosome uz pomoć kutnog gibanja i sila koje proizvode motorni proteini (Prelogović et al, PRE 2019).

U drugom dijelu projekta pokazali su da kutno gibanje pomaže mikrotubulima koji rastu iz suprotnih centrosoma da se pronađu, nakon čega se na mjestu kontakta nakupljaju motorni proteini koji ih poravnavaju u pravilno organiziran svežanj, te na taj način stvaraju vreteno (Winters et al., BMC Biol 2019).

Profesori Pavin i Tolić posebno su ponosi da su prvi autori na radovima mladi doktorandi Marcel Prelogović, Lora Winters, Ivana Ban, te diplomandica Ana Milas, kojima je zahvaljujući hrvatskoj zakladi UKF, Centru izvrsnosti QuantiXLie, europskom projektu ERC te hrvatskoj zakladi HRZZ, a naravno i mentorima, omogućeno da vrhunsku znanost rade upravo u Hrvatskoj.

Reference:

M. Prelogovic, L. Winters, A. Milas, I.M. Tolic, and N. Pavin. 
Pivot-and-bond model explains microtubule bundle formation. 
Phys Rev E 100, 012403 (2019). 

L. Winters, I. Ban, M. Prelogovic, I. Kalinina, N. Pavin, I.M. Tolic. 
Pivoting of microtubules driven by minus-end-directed motors leads to spindle assembly. 
BMC Biol 17:42 (2019).