Buňka: Odhalte, jak tkáň chrání DNA před poškozením mechanickým tlakem

V každodenním životě jsou naše tkáně, jako je kůže a svaly, napnuté, napnuté a stlačené bez poškození buněk nebo DNA. Tým vědců vedený Institutem Maxe Plancka pro stárnutí biologie, skupinou CECAD Excellence Group na kolínské univerzitě a Sara Wickstrom z Institutu věd o živé přírodě v Helsinské univerzitě nyní objevil mechanismy, kterými se buňky chrání před tato napětí, včetně transformace jádra a změkčení samotného genetického materiálu.

Ochrana genetického kódu v naší DNA je životně důležitá pro lidské zdraví. Mutace DNA mohou způsobit řadu nemocí, jako jsou vývojové poruchy nebo rakovina. Hlavní vědec studie, Michele Nava, uvedl: 0010010 quot: Většina našich tkání obsahuje tkáňové specifické kmenové buňky, které jsou typem buněk s dlouhou životností, jejichž funkce je kritická pro funkci a udržování tkáně. Protože mají dlouhou životnost, jsou účinně chráněny. Genom těchto buněk není ovlivněn mutacemi, které by zabránily rakovině a jiným onemocněním, což je velmi důležité. Už víme hodně o úloze chemikálií a záření při vyvolávání poškození DNA, ale jak mechanická síla poškozuje DNA, a jaký mechanismus existuje k ochraně našich buněk před takovým poškozením, zatím nevíme. 0010010 quot;

Zdroj obrázku: Buňka

Ke studiu toho, jak DNA v kmenových buňkách reaguje na mechanickou deformaci, použila Nava, Miroshnikova a její kolegové speciální mechanické zařízení, které vystavuje kmenové buňky kůže a svalové tkáně mechanickému protažení, jaké se vyskytuje v tkáňových podmínkách. V důsledku protažení jsou jádro a DNA reorganizovány a současně se mění jejich mechanické vlastnosti a stávají se měkčími. 0010010 quot; Mechanické vlastnosti DNA můžeme změnit použitím mechanické síly na kmenové buňky. Tento objev je vzrušující. Ještě více úžasné je, že pokud této změně zabráníme experimenty, kmenové buňky budou nyní poškozeny DNA, což ukazuje, že jsme objevili důležitý ochranný mechanismus. 0010010 quot; Jekaterina Miroshnikova uvedla, že studii vedla Nava a Miroshnikova.

Nasměrujte se ve směru síly

Při hlubokém studiu buněčného mechanismu kmenových buněk 0010010 # 39; reakce na strečink, Nava, Miroshnikova a kolegové zjistili, že při dlouhodobém mechanickém protahování se celá tkáň bude pohybovat ve směru síly. Toto umístění v tkáňovém měřítku zabraňuje deformaci jádra a jeho DNA a obnovuje jejich původní stav. Tato orientace na úrovni tkáně se proto stává dlouhodobou mechanickou ochranou.

Nakonec vědci také poznamenali, že v důsledku rozdílů v hladinách klíčových jaderných proteinů jsou rakovinné buňky méně citlivé na mechanické natahování než zdravé kmenové buňky. Sara Wickstromová uvedla: „Zajímavé je, že dvěma základními charakteristikami, které definují rakovinu, jsou jejich genetická nestabilita, to znamená časté získávání nových mutací a jejich necitlivost na externí kontrolu signálu. Hlavním cílem naší laboratoře v budoucnosti Je pochopit, jak defekty této nově objevené cesty mohou podpořit vznik rakoviny a jak může rakovina tyto mechanismy použít k úniku z mechanismů kontroly tkáně. 0010010 quot;