Solu: paljasta kuinka kudos suojaa DNA: ta vaurioilta mekaanisen paineen alla

Jokapäiväisessä elämässä kudoksemme, kuten iho ja lihakset, ovat venytettyjä, venytettyjä ja puristettuja vahingoittamatta soluja tai DNA: ta. Tutkimusryhmä, jota johtavat Max Planck Institute ikääntymisbiologian instituutti, Kölnin yliopiston CECAD Excellence -ryhmä ja Helsingin yliopiston biotieteiden instituutti Sara Wickstrom, ovat nyt löytäneet mekanismit, joilla solut suojaavat itseään nämä jännitykset, mukaan lukien ydin, Muuntavat ja pehmentävät itse geneettistä materiaalia.

DNA: n geneettisen koodin suojaaminen on elintärkeää ihmisten terveydelle. DNA-mutaatiot voivat aiheuttaa erilaisia ​​sairauksia, kuten kehityshäiriöt tai syöpä. Tutkimuksen päätutkija Michele Nava sanoi: 0010010 quot; Suurin osa kudoksistamme sisältää kudosspesifisiä kantasoluja, jotka ovat erään tyyppisiä pitkäikäisiä soluja, joiden toiminta on kriittinen kudoksen toiminnan ja ylläpidon kannalta. Koska niiden elinikä on pitkä, ne ovat tehokkaasti suojattuja. Mutaatiot eivät vaikuta näiden solujen genomiin estämään syöpää ja muita sairauksia, mikä on erittäin tärkeää. Tiedämme jo paljon kemikaalien ja säteilyn merkityksestä DNA-vaurioiden aiheuttamisessa, mutta kuinka mekaaninen voima vahingoittaa DNA: ta? Ja mitä mekanismia solujen suojelemiseksi tällaisilta vaurioilta on, toistaiseksi emme tiedä. 0010010 quot;

Kuvalähde: Solu

Nava, Miroshnikova ja hänen kollegansa käyttivät tutkiakseen, kuinka kantasolujen DNA reagoi mekaanisiin muodonmuutoksiin, erityistä mekaanista laitetta, joka altistaa ihon ja lihaksen kantasolut mekaaniselle venytykselle samalla tavalla kuin mitä he kokivat kudosolosuhteissa. Venytyksen vuoksi ydin ja DNA järjestetään uudelleen, ja samalla niiden mekaaniset ominaisuudet muuttuvat ja muuttuvat pehmeämmiksi. 0010010 quot; Voimme muuttaa DNA: n mekaanisia ominaisuuksia soveltamalla mekaanista voimaa kantasoluihin. Tämä löytö on jännittävä. Vielä hämmästyttävämpi on se, että jos estetään tämä muutos kokeilla, kantasolut vaurioituvat nyt DNA: lla, mikä osoittaa, että olemme löytäneet tärkeän suojamekanismin. 0010010 quot; Jekaterina Miroshnikova kertoi johtavansa tutkimusta Nava ja Miroshnikova.

Suunnaudu voiman suuntaan

Kun tutkitaan syvästi kantasolujen solumekanismia 0010010 # 39; vasteena venytykselle, Nava, Miroshnikova ja kollegat havaitsivat, että jos altistuminen mekaaniselle venytykselle pidemmän ajanjakson ajan, koko kudos liikkuu voiman suuntaan. Tämä kudosmittakaavainen sijainti estää ytimen ja sen DNA: n muodonmuutoksen ja palauttaa ne alkuperäiseen tilaansa. Tästä kudostason suuntautumisesta tulee siis pitkäaikainen mekaaninen suoja.

Lopuksi tutkijat huomauttivat myös, että keskeisten ydinproteiinien pitoisuuksien erojen vuoksi syöpäsolut ovat vähemmän herkkiä mekaaniselle venytykselle kuin terveet kantasolut. Sara Wickstrom sanoi: 0010010 quot; Mielenkiintoista on, että kaksi syöpää määrittelevää ydinominaisuutta ovat niiden geneettinen epävakaus, toisin sanoen uusien mutaatioiden toistuva hankkiminen ja heidän herkkyys ulkoiselle signaalinhallinnalle. Tulevaisuuden laboratorion tärkein tavoite On ymmärtää, kuinka tämän äskettäin löydetyn reitin viat voivat edistää syövän muodostumista ja kuinka syöpä voi käyttää näitä mekanismeja paetakseen kudoksen valvontamekanismeja. 0010010 quot;