Celica: razkrije, kako tkivo ščiti DNK pred poškodbami pod mehanskim pritiskom

V vsakdanjem življenju se naša tkiva, kot so koža in mišice, raztegnejo, raztegnejo in stisnejo, ne da bi pri tem poškodovali celice ali DNK. Skupina raziskovalcev, ki jo je vodil Inštitut Max Planck Inštitut za biologijo staranja, skupina odličnosti CECAD na Univerzi v Kölnu in Sara Wickstrom na Inštitutu za znanost o življenju na Univerzi v Helsinkih, je zdaj odkrila mehanizme, s katerimi se celice ščitijo pred ti stresi, vključno z jedrom Preoblikujejo in mehčajo sam genski material.

Zaščita genetskega koda v naši DNK je bistvenega pomena za zdravje ljudi. Mutacije DNA lahko povzročijo različne bolezni, kot so razvojne motnje ali rak. Glavni znanstvenik študije Michele Nava je dejal: 0010010 "Večina naših tkiv vsebuje matične celice, specifične za tkivo, ki so vrsta dolgoživih celic, katerih delovanje je kritično za delovanje in vzdrževanje tkiv. Ker imajo dolgo življenjsko dobo, so učinkovito zaščitene. Na genom teh celic ne vplivajo mutacije za preprečevanje raka in drugih bolezni, kar je zelo pomembno. O vlogi kemikalij in sevanja pri povzročanju poškodb DNK že vemo, a kako mehanska sila škoduje DNK, in kakšen mehanizem obstaja, da naše celice zaščitimo pred takšno škodo, do zdaj še ne vemo. 0010010 ";

Vir slike: Cell

Za proučevanje, kako se DNK v matičnih celicah odziva na mehansko deformacijo, so Nava, Miroshnikova in sodelavci uporabili posebno mehansko napravo, ki kožne in mišične matične celice izpostavlja mehaničnemu raztezanju, podobno tistemu, ki so ga doživeli v tkivih. Zaradi raztezanja se jedro in DNK reorganizirata, hkrati pa se njihove mehanske lastnosti spremenijo in postanejo mehkejše. 0010010 "Lahko spremenimo mehanske lastnosti DNK z uporabo mehanske sile na matične celice. To odkritje je vznemirljivo. Še bolj neverjetno je, da če preprečimo to spremembo s poskusi, bodo matične celice poškodovane z DNK, kar kaže, da smo odkrili pomemben zaščitni mehanizem. 0010010 "Jekaterina Mirošnikova je dejala, da je vodila raziskavo s Nava in Mirošnikova.

Usmerite se v silo

Ko poglobljeno preučujemo celični mehanizem matičnih celic 0010010 # 39; Odziv na raztezanje so Nava, Miroshnikova in sodelavci ugotovili, da se bo celotno tkivo, če bo izpostavljeno mehanskemu raztezanju dlje časa, premikalo v smeri sile. To pozicioniranje v tkivih preprečuje deformacijo jedra in njegove DNK ter jih povrne v prvotno stanje. Ta orientacija na nivoju tkiva zato postane dolgotrajna mehanska zaščita.

Na koncu so raziskovalci tudi ugotovili, da so rakave celice zaradi razlik v nivoju ključnih jedrskih beljakovin manj občutljive na mehansko raztezanje kot zdrave matične celice. Sara {Wickstrom je dejala: 0010010 "Zanimivo, da sta dve temeljni značilnosti, ki opredeljujeta rak, njihova genetska nestabilnost, to je pogosto pridobivanje novih mutacij in njihova neobčutljivost za nadzor zunanjega signala. Glavni cilj našega laboratorija v prihodnosti je razumeti, kako lahko okvare na novo odkrite poti spodbujajo nastanek raka in kako rak lahko te mehanizme uporabi za izhod iz mehanizmov za nadzor tkiva. 0010010 quot;