Cell: paljastada, kuidas kudede kaitseb DNA kahjustuste all Mehhaaniline rõhk

Igapäevaelus on meie koed, näiteks nahk ja lihased, venitatud, venitatud ja tihendatud ilma kahjulike rakkude või DNA-ta. Meeskond teadlased juhitud Max Planck instituudi vananemise bioloogia, CECAD Tippgrupp Ülikooli Kölni ülikoolis, ja Sara Wickstrom Ülikooli eluteaduste instituudis Helsingi Ülikoolis on nüüd avastanud mehhanismid, mille rakud kaitsevad end nende stressina, sealhulgas tuuma transformatsiooni ja pehmendada geneetilise materjali ise.

Geneetilise koodi kaitsmine meie DNA-s on inimeste tervise jaoks hädavajalik. DNA mutatsioonid võivad põhjustada mitmesuguseid haigusi, nagu arenguhäired või vähk. Uuringu peateadlane Michele Nava sõnas: "enamus meie kudedest sisaldab kudede spetsiifilisi tüvirakke, mis on pika elueaga rakud, mille funktsioon on kudede funktsioonile ja hooldusest kriitilise tähtsusega. Kuna neil on pikk eluiga, nad on tõhusalt kaitstud nende rakkude genoomi ei mõjuta mutatsioonid vähi ja muude haiguste ennetamiseks, mis on väga oluline. Me teame juba palju kemikaalide ja kiirguse rollist DNA kahjustuste tekitamisel, kuid kuidas Mehhaaniline jõud kahjustab DNA-t ja milline mehhanism on olemas, et kaitsta meie rakke sellise kahjustuse eest, seni ei tea me seda. "

Pildi allikas: Cell

Et uurida, kuidas DNA tüvirakke reageerib Mehhaaniline deformatsioon, Nava, Miroshnikova ja kolleegid kasutasid spetsiaalset mehaanilist seadet, mis paljastab naha ja lihaste tüvirakke mehaaniliselt venitamine sarnane sellega, mida nad kogesid kudedes tingimused. Venitus, tuuma ja DNA ümber, ja samal ajal, nende mehaanilised omadused on muutunud ja muutuvad pehmem. "Me võime muuta DNA mehaanilisi omadusi, rakendades mehaanilist jõudu tüvirakkudele. See avastus on põnev. Veelgi hämmastavam on see, et kui me väldite seda muutust eksperimentide abil, on DNA poolt nüüd kahjustatud tüvirakke, mis näitab, et oleme avastanud olulise kaitsesüsteemi. "Yekaterina Miroshnikova ütles, et ta juhtis uuringut Nava ja Miroshnikova.

Otse jõu suunas

Kui sügavalt uurida raku mehhanism tüvirakke ' vastus venitus, Nava, Miroshnikova ja kolleegid leidsid, et kui kokkupuude mehaaniline venitamine pikema aja jooksul, kogu kude liigub suunas jõu. See kudede skaala positsioneerimine takistab tuuma ja selle DNA deformatsiooni ning taastab need algolekusse. Seetõttu muutub kudede taseme suund pikaajaliseks mehaaniliseks kaitseks.

Lõpuks märkisid teadlased ka seda, et peamiste tuumavalkude tasemete erinevuste tõttu on vähirakud mehaaniliste venitustega võrreldes vähem tundlikud kui terved tüvirakud. Sara Wickstrom ta ütles: "huvitav, kaks põhiomadused, mis määravad vähi on nende geneetiline ebastabiilsus, see on sagedased omandamine uusi mutatsioone ja nende tundlikkus välise signaali kontrolli. Peamine eesmärk meie laboratooriumis tulevikus on mõista, kuidas selle äsja avastatud raja puudused võivad edendada vähi teket ja kuidas vähk saab kasutada neid mehhanisme, et põgeneda kudede kontrolli mehhanismidest. "