Sel: Mendedahkan Bagaimana Tisu Melindungi DNA Dari Kerosakan Di bawah Tekanan Mekanikal

Dalam kehidupan seharian, tisu kita, seperti kulit dan otot, diregangkan, diregangkan, dan dimampatkan tanpa merosakkan sel atau DNA. Pasukan penyelidik yang diketuai oleh Institut Max Planck untuk Penuaan Biologi, CECAD Excellence Group di University of Cologne, dan Sara Wickstrom di Institut Sains Kehidupan di University of Helsinki kini telah menemui mekanisme di mana sel melindungi diri dari tekanan ini, termasuk inti Transform dan melembutkan bahan genetik itu sendiri.

Melindungi kod genetik dalam DNA kita sangat penting untuk kesihatan manusia. Mutasi DNA boleh menyebabkan pelbagai penyakit, seperti gangguan perkembangan atau barah. Ketua saintis kajian, Michele Nava, mengatakan: 0010010 quot; Sebilangan besar tisu kita mengandungi sel stem khusus tisu, yang merupakan sejenis sel yang berumur panjang yang fungsinya sangat penting untuk fungsi dan pemeliharaan tisu. Kerana mempunyai jangka hayat yang panjang, sel-sel ini dilindungi secara berkesan. Genom sel-sel ini tidak terpengaruh oleh mutasi untuk mencegah barah dan penyakit lain, yang sangat penting. Kami sudah mengetahui banyak tentang peranan bahan kimia dan radiasi dalam menyebabkan kerosakan DNA, tetapi bagaimana kekuatan mekanik merosakkan DNA, Dan mekanisme apa yang ada untuk melindungi sel kita dari kerosakan tersebut, sejauh ini kita tidak tahu. 0010010 quot;

Sumber gambar: Sel

Untuk mengkaji bagaimana DNA sel stem bertindak balas terhadap ubah bentuk mekanikal, Nava, Miroshnikova dan rakannya menggunakan alat mekanikal khas yang mendedahkan sel stem kulit dan otot pada peregangan mekanikal yang serupa dengan yang mereka alami dalam keadaan tisu. Kerana peregangan, nukleus dan DNA disusun semula, dan pada masa yang sama, sifat mekaniknya berubah dan menjadi lebih lembut. 0010010 quot; Kita dapat mengubah sifat mekanik DNA dengan menerapkan kekuatan mekanik pada sel induk. Penemuan ini sangat mengujakan. Lebih mengagumkan lagi ialah jika kita mencegah perubahan ini melalui eksperimen, sel induknya sekarang akan rosak oleh DNA, yang menunjukkan bahawa kita telah menemui satu mekanisme perlindungan yang penting. 0010010 quot; Yekaterina Miroshnikova mengatakan bahawa dia memimpin kajian dengan Nava dan Miroshnikova.

Arahkan diri ke arah daya

Semasa mengkaji secara mendalam mekanisme sel sel stem 0010010 # 39; tindak balas terhadap peregangan, Nava, Miroshnikova dan rakan-rakannya mendapati bahawa jika terdedah kepada peregangan mekanikal untuk jangka masa yang lebih lama, keseluruhan tisu akan bergerak ke arah daya. Kedudukan skala tisu ini menghalang ubah bentuk nukleus dan DNAnya dan mengembalikannya ke keadaan semula. Oleh itu, orientasi tahap tisu ini menjadi perlindungan mekanikal jangka panjang.

Akhirnya, para penyelidik juga menyatakan bahawa kerana perbezaan tahap protein nuklear utama, sel barah kurang sensitif terhadap peregangan mekanikal daripada sel stem yang sihat. Sara Wickstrom berkata: 0010010 quot; Menariknya, dua ciri utama yang menentukan barah adalah ketidakstabilan genetik mereka, iaitu pengambilan mutasi baru yang kerap, dan ketidakpekaan mereka terhadap kawalan isyarat luaran. Matlamat utama makmal kami di masa depan adalah untuk memahami bagaimana kecacatan pada jalan yang baru ditemui ini dapat mendorong pembentukan barah, dan bagaimana barah dapat menggunakan mekanisme ini untuk melepaskan diri dari mekanisme kawalan tisu. 0010010 quot;