Celulă: Dezvăluie modul în care țesutul protejează ADN-ul de daune sub presiune mecanică

În viața de zi cu zi, țesuturile noastre, ar fi pielea și mușchii, sunt întinse, întinse, și comprimat fără a deteriora celulele sau ADN-ul. O echipă de cercetători condusă de Institutul Max Planck pentru Biologia Îmbătrânirii, Grupul de Excelență CECAD de la Universitatea din Köln și Sara Wickstrom de la Institutul de Științe ale Vieții de la Universitatea din Helsinki au descoperit acum mecanismele prin care celulele se protejează de aceste tensiuni, inclusiv nucleul Transform și înmoaie materialul genetic în sine.

Protejarea codului genetic în ADN-ul nostru este vitală pentru sănătatea umană. Mutații ADN-ul poate provoca o varietate de boli, ar fi tulburări de dezvoltare sau cancer. Cercetătorul-șef al studiului, Michele Nava, a declarat: "Majoritatea țesuturilor noastre conțin celule stem specifice țesuturilor, care sunt un tip de celule cu durată lungă de viață a căror funcție este esențială pentru funcția și întreținerea țesuturilor. Deoarece au o durată lungă de viață, ele sunt protejate în mod eficient Genomul acestor celule nu este afectat de mutații pentru a preveni cancerul și alte boli, ceea ce este foarte important. Știm deja multe despre rolul substanțelor chimice și al radiațiilor în inducerea deteriorării ADN-ului, dar modul în care forța mecanică dăunează ADN-ului, și ce mecanism există pentru a ne proteja celulele de astfel de daune, până acum nu știm. "

Sursa imaginii: Celulă

Pentru a studia modul în care ADN-ul din celulele stem răspunde la deformarea mecanică, Nava, Miroshnikova și colegii au folosit un dispozitiv mecanic special care expune celulele stem ale pielii și mușchilor la întindere mecanică similară cu ceea ce au experimentat în țesuturi. Datorită întinderii, nucleul și ADN-ul sunt reorganizate și, în același timp, proprietățile lor mecanice sunt schimbate și devin mai moi. "Putem schimba proprietățile mecanice ale ADN-ului prin aplicarea forței mecanice a celulelor stem. Această descoperire este interesantă. Și mai uimitor este că dacă prevenim această schimbare prin experimente, celulele stem vor fi acum afectate de ADN, ceea ce arată că am descoperit un mecanism important de protecție. "Ekaterina Miroshnikova a spus că ea a condus studiul cu Nava și Miroshnikova.

Direct în direcția forței

Atunci când studiază profund mecanismul celular al răspunsului celulelor stem la întindere, Nava, Miroshnikova și colegii au constatat că, dacă sunt expuși la întindere mecanică pentru o perioadă mai lungă de timp, întregul țesut se va deplasa în direcția forței. Această poziționare la scară tisulară previne deformarea nucleului și a ADN-ului său și le readuce la starea lor inițială. Prin urmare, această orientare la nivel de țesut devine o protecție mecanică pe termen lung.

În cele din urmă, cercetătorii au observat, de asemenea, că, din cauza diferențelor în nivelurile de proteine nucleare cheie, celulele canceroase sunt mai puțin sensibile la întinderea mecanică decât celulele stem sănătoase. Sara Wickstrom a spus: "Interesant, cele două caracteristici de bază care definesc cancerul sunt instabilitatea lor genetică, adică achiziționarea frecventă de noi mutații și insensibilitatea lor la controlul semnalului extern. Un obiectiv major pentru laboratorul nostru în viitor Este de a înțelege modul în care defectele din această cale nou descoperită pot promova formarea cancerului și modul în care cancerul poate folosi aceste mecanisme pentru a scăpa de mecanismele de control al țesuturilor. "