Šūna: atklājiet, kā audi aizsargā DNS no bojājumiem mehāniskā spiediena ietekmē

Ikdienas dzīvē mūsu audi, piemēram, āda un muskuļi, tiek izstiepti, izstiepti un saspiesti, nesabojājot šūnas vai DNS. Pētnieku grupa, kuru vada Maks Planka institūta novecošanās bioloģijas institūts, Ķelnes universitātes CECAD izcilības grupa un Helsinku universitātes Dzīvības zinātņu institūta Sāra Vikstroma, tagad ir atklājuši mehānismus, ar kuru palīdzību šūnas pasargā sevi no šie spriegumi, ieskaitot kodolu, pārveido un mīkstina pašu ģenētisko materiālu.

Mūsu ģenētiskā koda aizsardzība ir ārkārtīgi svarīga cilvēku veselībai. DNS mutācijas var izraisīt dažādas slimības, piemēram, attīstības traucējumus vai vēzi. Pētījuma galvenā zinātniece Mišela Nava sacīja: 0010010 quot; lielākajā daļā mūsu audu ir audiem raksturīgas cilmes šūnas, kas ir ilgstoši dzīvojošu šūnu tips, kuru darbība ir kritiska audu funkcijai un uzturēšanai. Tā kā tiem ir ilgs dzīves ilgums, tie tiek efektīvi aizsargāti. Šo šūnu genomu neietekmē mutācijas, lai novērstu vēzi un citas slimības, kas ir ļoti svarīgi. Mēs jau daudz zinām par ķimikāliju un radiācijas lomu DNS bojājumu izraisīšanā, bet to, kā mehāniskais spēks sabojā DNS, un kāds mehānisms pastāv, lai aizsargātu mūsu šūnas no šādiem bojājumiem, līdz šim mēs nezinām. 0010010 quot;

Attēla avots: šūna

Lai izpētītu, kā cilmes šūnās esošā DNS reaģē uz mehāniskām deformācijām, Nava, Miroshnikova un kolēģi izmantoja īpašu mehānisku ierīci, kas pakļauj ādas un muskuļu cilmes šūnas mehāniskai stiepšanai līdzīgi tam, ko viņi piedzīvoja audu apstākļos. Izstiepšanās dēļ kodols un DNS tiek pārkārtoti, un tajā pašā laikā to mehāniskās īpašības tiek mainītas un kļūst mīkstākas. 0010010 quot; Mēs varam mainīt DNS mehāniskās īpašības, pieliekot cilmes šūnām mehānisku spēku. Šis atklājums ir aizraujošs. Vēl pārsteidzošāk ir tas, ka, ja mēs ar eksperimentu palīdzību novērsīsim šīs izmaiņas, cilmes šūnas tagad sabojās DNS, kas liecina, ka mēs esam atklājuši svarīgu aizsardzības mehānismu. 0010010 quot; Jekaterina Mirošņikova sacīja, ka viņa vadīja pētījumu ar Nava un Miroshnikova.

Virziet sevi spēka virzienā

Dziļi pētot cilmes šūnu šūnu mehānismu 0010010 # 39; Reaģējot uz stiepšanos, Nava, Miroshnikova un kolēģi secināja, ka, ilgstoši pakļaujoties mehāniskai stiepšanai, visi audi virzīsies spēka virzienā. Šāda audu mēroga pozicionēšana novērš kodola un tā DNS deformāciju un atjauno to sākotnējo stāvokli. Tāpēc šī orientācija audu līmenī kļūst par ilgtermiņa mehānisku aizsardzību.

Visbeidzot, pētnieki arī atzīmēja, ka galveno kodolproteīnu līmeņa atšķirību dēļ vēža šūnas ir mazāk jutīgas pret mehānisko stiepšanos nekā veselīgas cilmes šūnas. Sāra Vikstroma sacīja: 0010010 quot; Interesanti, ka divas galvenās pazīmes, kas nosaka vēzi, ir to ģenētiskā nestabilitāte, tas ir, bieža jaunu mutāciju iegūšana un viņu nejutīgums pret ārēju signāla kontroli. Galvenais mūsu laboratorijas mērķis nākotnē. Ir saprast, kā šī jaunatklātā ceļa defekti var veicināt vēža veidošanos un kā vēzis var izmantot šos mehānismus, lai izvairītos no audu kontroles mehānismiem. 0010010 quot;