Клетка: разкрийте как тъканите предпазват ДНК от увреждане под механично налягане

В ежедневието нашите тъкани, като кожа и мускули, са опънати, опънати и компресирани, без да увреждат клетките или ДНК. Екип изследователи, ръководени от Института „Макс Планк“ за института за биология на стареенето, групата за високи постижения на CECAD в Университета на Кьолн и Сара Уикстром от Института по науки за живота в Университета в Хелзинки, сега откриха механизмите, чрез които клетките се защитават от тези напрежения, включително ядрото Преобразуват и омекотяват самия генетичен материал.

Защитата на генетичния код в нашата ДНК е жизненоважна за човешкото здраве. ДНК мутациите могат да причинят различни заболявания, като разстройства в развитието или рак. Главният учен от изследването Микеле Нава каза: 0010010 "; Повечето от нашите тъкани съдържат специфични за тъканите стволови клетки, които са вид дългоживели клетки, чиято функция е критична за функцията и поддържането на тъканите. Тъй като имат дълъг период на живот, те са ефективно защитени Геномът на тези клетки не се влияе от мутации за предотвратяване на рак и други заболявания, което е много важно. Вече знаем много за ролята на химикалите и радиацията за предизвикване на увреждане на ДНК, но как механичната сила уврежда ДНК, и какъв механизъм съществува, за да защити клетките ни от такова увреждане, засега не знаем. 0010010 ";

Източник на изображението: Cell

За да проучат как ДНК в стволовите клетки реагира на механична деформация, Nava, Miroshnikova и колеги използваха специално механично устройство, което излага на стволови клетки на кожата и мускулите механично разтягане, подобно на това, което са преживели в тъканите. Поради разтягането, ядрото и ДНК се реорганизират и в същото време техните механични свойства се променят и стават по-меки. 0010010 "; Можем да променим механичните свойства на ДНК, прилагайки механична сила върху стволовите клетки. Това откритие е вълнуващо. Още по-невероятното е, че ако предотвратим тази промяна чрез експерименти, стволовите клетки вече ще бъдат повредени от ДНК, което показва, че ние сме открили Важен механизъм за защита. 0010010 "; Екатерина Мирошникова каза, че е ръководила изследването с Нава и Мирошникова.

Насочете себе си в посока на силата

При задълбочено изучаване на клетъчния механизъм на стволовите клетки 0010010 # 39; отговор на разтягане, Нава, Мирошникова и колеги откриха, че ако бъде изложена на механично разтягане за по-дълъг период от време, цялата тъкан ще се движи в посока на сила. Това позициониране в мащаб на тъкан предотвратява деформацията на ядрото и неговата ДНК и ги възстановява в първоначалното им състояние. Следователно тази ориентация на ниво тъкан се превръща в дългосрочна механична защита.

Накрая, изследователите отбелязват също, че поради различията в нивата на ключовите ядрени протеини, раковите клетки са по-малко чувствителни към механично разтягане, отколкото здравите стволови клетки. Сара Уикстром каза: 0010010 "Интересното е, че двете основни характеристики, които определят рака, са тяхната генетична нестабилност, тоест честото придобиване на нови мутации и тяхната нечувствителност към външния контрол на сигнала. Основна цел на нашата лаборатория в бъдеще е да разберем как дефектите в този новооткрит път могат да насърчат образуването на рак и как ракът може да използва тези механизми, за да избяга от механизмите за контрол на тъканите. 0010010 quot;