Ląstelė: atskleiskite, kaip audiniai apsaugo DNR nuo pažeidimų veikiant mechaniniam slėgiui

Kasdieniniame gyvenime mūsų audiniai, tokie kaip oda ir raumenys, yra ištempiami, ištempiami ir suspaudžiami nepažeidžiant ląstelių ar DNR. Mokslininkų komanda, vadovaujama Maxo Plancko senėjimo biologijos instituto, Kelno universiteto CECAD kompetencijos grupės ir Helsinkio universiteto Gyvybės mokslų instituto Sara Wickstrom, dabar atrado mechanizmus, kuriais ląstelės apsaugo save nuo šie stresai, įskaitant branduolį, paverčia ir suminkština pačią genetinę medžiagą.

Apsaugoti genetinį kodą mūsų DNR yra gyvybiškai svarbūs žmonių sveikatai. DNR mutacijos gali sukelti įvairias ligas, tokias kaip vystymosi sutrikimai ar vėžys. Vyriausioji šio tyrimo mokslininkė Michele Nava teigė: 0010010 quot; Daugelyje mūsų audinių yra specifinių audinių kamieninių ląstelių, kurios yra ilgaamžės ląstelės, kurių funkcija yra labai svarbi audinių funkcijai ir palaikymui. Kadangi jų gyvenimo trukmė yra ilga, jos yra veiksmingai apsaugotos. Šių ląstelių genomui mutacijos neturi įtakos, kad būtų išvengta vėžio ir kitų ligų, o tai yra labai svarbu. Apie chemikalų ir radiacijos vaidmenį sukeliant DNR žalą jau žinome labai daug, tačiau kaip mechaninė jėga kenkia DNR, ir koks mechanizmas yra mūsų ląstelėms apsaugoti nuo tokios žalos, iki šiol nežinome. 0010010 quot;

Vaizdo šaltinis: ląstelė

Norėdami ištirti, kaip kamieninių ląstelių DNR reaguoja į mechaninę deformaciją, „Nava“, „Miroshnikova“ ir kolegos panaudojo specialų mechaninį prietaisą, kuris odos ir raumenų kamienines ląsteles veikia mechaniniu tempimu, panašiu į tai, ką jie patyrė audinių sąlygomis. Dėl ištempimo branduolys ir DNR yra pertvarkomi, o tuo pačiu pasikeičia ir mechaninės jų savybės. 0010010 quot; Mes galime pakeisti DNR mechanines savybes, pritaikydami mechaninę jėgą kamieninėms ląstelėms. Šis atradimas yra jaudinantis. Dar labiau stebina tai, kad jei užkirsime kelią tokiems pokyčiams eksperimentais, kamienines ląsteles dabar pažeis DNR, o tai rodo, kad atradome svarbų apsaugos mechanizmą. 0010010 quot; Jekaterina Miroshnikova sakė, kad ji vadovavo tyrimui su „Nava“ ir „Miroshnikova“.

Nukreipkite jėgą

Giliai tiriant kamieninių ląstelių ląstelių mechanizmą 0010010 # 39; Atsakydami į tempimą, „Nava“, „Miroshnikova“ ir kolegos nustatė, kad ilgesnį laiką veikiant mechaniniam tempimui, visas audinys judės jėgos kryptimi. Tokia audinio mastelio padėtis užkerta kelią branduolio ir jo DNR deformacijai ir atkuria juos į pradinę būseną. Taigi tokia orientacija audinių lygyje tampa ilgalaikiu mechaniniu saugumu.

Galiausiai tyrėjai taip pat pažymėjo, kad dėl pagrindinių branduolinių baltymų lygio skirtumų vėžio ląstelės yra mažiau jautrios mechaniniam tempimui nei sveikos kamieninės ląstelės. Sara Wickstrom sakė: 0010010 quot; Įdomu tai, kad dvi pagrindinės vėžį apibūdinančios savybės yra jų genetinis nestabilumas, tai yra, dažnas naujų mutacijų įgijimas ir jų nejautrumas išoriniam signalo valdymui. Pagrindinis mūsų laboratorijos tikslas ateityje - suprasti, kaip šio naujai atrasto kelio defektai gali paskatinti vėžio formavimąsi ir kaip vėžys gali panaudoti šiuos mechanizmus audinių kontrolės mechanizmams išvengti. 0010010 quot;