Komórka: ujawnia, w jaki sposób tkanka chroni DNA przed uszkodzeniem pod wpływem nacisku mechanicznego

W codziennym życiu nasze tkanki, takie jak skóra i mięśnie, są rozciągane, rozciągane i ściskane bez uszkadzania komórek lub DNA. Zespół naukowców pod przewodnictwem Instytutu Biologii Starzenia się Maxa Plancka, CECAD Excellence Group na Uniwersytecie w Kolonii i Sary Wickstrom z Instytutu Nauk Przyrodniczych na Uniwersytecie w Helsinkach odkryli mechanizmy ochrony komórek przed stresy te, w tym jądro Przekształć i zmiękcz sam materiał genetyczny.

Ochrona kodu genetycznego w naszym DNA ma zasadnicze znaczenie dla zdrowia ludzkiego. Mutacje DNA mogą powodować różne choroby, takie jak zaburzenia rozwojowe lub rak. Główny naukowiec badania, Michele Nava, powiedział: 0010010 : Większość naszych tkanek zawiera specyficzne dla tkanek komórki macierzyste, które są rodzajem komórek długowiecznych, których funkcja jest kluczowa dla funkcjonowania i utrzymania tkanek. Ponieważ mają długą żywotność, są skutecznie chronione Na genom tych komórek nie wpływają mutacje zapobiegające rakowi i innym chorobom, co jest bardzo ważne. Wiemy już wiele na temat roli chemikaliów i promieniowania w indukowaniu uszkodzeń DNA, ale w jaki sposób siła mechaniczna uszkadza DNA, a jaki mechanizm istnieje w celu ochrony naszych komórek przed takimi uszkodzeniami, jak dotąd nie wiemy. 0010010 ;

Źródło obrazu: Cell

Aby zbadać, w jaki sposób DNA w komórkach macierzystych reaguje na deformację mechaniczną, Nava, Miroshnikova i współpracownicy zastosowali specjalne urządzenie mechaniczne, które naraża komórki macierzyste skóry i mięśni na mechaniczne rozciąganie podobne do tego, którego doświadczali w warunkach tkankowych. Z powodu rozciągania jądro i DNA zostają zreorganizowane, a jednocześnie ich właściwości mechaniczne są zmienione i stają się bardziej miękkie. 0010010 "Możemy zmienić właściwości mechaniczne DNA poprzez zastosowanie siły mechanicznej do komórek macierzystych. To odkrycie jest ekscytujące. Jeszcze bardziej zadziwiające jest to, że jeśli zapobiegniemy tej zmianie poprzez eksperymenty, komórki macierzyste zostaną teraz uszkodzone przez DNA, co pokazuje, że odkryliśmy Ważny mechanizm ochronny. 0010010 ; Jekaterina Miroshnikova powiedziała, że ​​prowadziła badanie z Nava i Miroshnikova.

Skieruj się w kierunku siły

Podczas dogłębnego badania mechanizmu komórkowego komórek macierzystych 0010010 # 39; reakcja na rozciąganie, Nava, Miroshnikova i współpracownicy stwierdzili, że w przypadku narażenia na rozciąganie mechaniczne przez dłuższy czas cała tkanka będzie poruszać się w kierunku siły. Takie pozycjonowanie w skali tkanek zapobiega deformacji jądra i jego DNA i przywraca je do pierwotnego stanu. Ta orientacja na poziomie tkanki staje się zatem długoterminową ochroną mechaniczną.

Wreszcie naukowcy zauważyli również, że z powodu różnic w poziomach kluczowych białek jądrowych komórki rakowe są mniej wrażliwe na mechaniczne rozciąganie niż zdrowe komórki macierzyste. Sara Wickstrom powiedziała: 0010010 : Co ciekawe, dwie podstawowe cechy, które definiują raka, to ich niestabilność genetyczna, to znaczy częste nabywanie nowych mutacji i ich niewrażliwość na zewnętrzną kontrolę sygnału. Głównym celem naszego laboratorium w przyszłości Jest zrozumienie, w jaki sposób defekty w nowo odkrytej ścieżce mogą sprzyjać powstawaniu raka i jak rak może wykorzystać te mechanizmy do uniknięcia mechanizmów kontroli tkanek. 0010010 ;