Celle: afslør, hvordan væv beskytter DNA mod skader under mekanisk tryk

I det daglige liv er vores væv, såsom hud og muskler, strakt, strakt og komprimeret uden at skade celler eller DNA. Et team af forskere ledet af Max Planck Institute Institute for Aging Biology, CECAD Excellence Group på University of Cologne og Sara Wickstrom ved Institute of Life Sciences på University of Helsinki har nu opdaget mekanismerne, som celler beskytter sig mod disse spændinger, herunder kernen Transformer og blødgør selve det genetiske materiale.

Det er vigtigt for menneskers sundhed at beskytte den genetiske kode i vores DNA. DNA-mutationer kan forårsage en række forskellige sygdomme, såsom udviklingsforstyrrelser eller kræft. Undersøgelsens hovedforsker, Michele Nava, sagde: 0010010 quot; De fleste af vores væv indeholder vævsspecifikke stamceller, som er en type langlevede celler, hvis funktion er kritisk for vævsfunktion og -vedligeholdelse. Da de har en lang levetid, er de effektivt beskyttet Genet for disse celler påvirkes ikke af mutationer for at forhindre kræft og andre sygdomme, hvilket er meget vigtigt. Vi ved allerede meget om kemikaliers og strålingers rolle i induktion af DNA-skader, men hvordan mekanisk kraft skader DNA, og hvilken mekanisme der findes for at beskytte vores celler mod sådan skade, hidtil ved vi ikke. 0010010 quot;

Billedkilde: Cell

For at studere, hvordan DNA'et i stamceller reagerer på mekanisk deformation, brugte Nava, Miroshnikova og kolleger en speciel mekanisk enhed, der udsætter hud- og muskelstamceller for mekanisk strækning, svarende til hvad de oplevede i vævsbetingelser. På grund af strækning omorganiseres kernen og DNA, og på samme tid ændres deres mekaniske egenskaber og bliver blødere. 0010010 quot; Vi kan ændre de mekaniske egenskaber ved DNA ved at anvende mekanisk kraft på stamceller. Denne opdagelse er spændende. Endnu mere forbløffende er det, at hvis vi forhindrer denne ændring gennem eksperimenter, vil stamcellerne nu blive beskadiget af DNA, hvilket viser, at vi har opdaget en vigtig beskyttelsesmekanisme. 0010010 quot; Yekaterina Miroshnikova sagde, at hun førte undersøgelsen med Nava og Miroshnikova.

Ret dig selv i retning af styrke

Ved dybtgående undersøgelse af stamcellers cellemekanisme 0010010 # 39; svar på strækning, Nava, Miroshnikova og kolleger fandt, at hvis det udsættes for mekanisk strækning i en længere periode, vil hele vævet bevæge sig i kraftretningen. Denne vævsskala positionering forhindrer deformation af kernen og dens DNA og gendanner dem til deres oprindelige tilstand. Denne vævsniveauorientering bliver derfor en langvarig mekanisk beskyttelse.

Endelig bemærkede forskerne, at kræftceller på grund af forskelle i niveauerne af centrale nukleare proteiner er mindre følsomme over for mekanisk strækning end raske stamceller. Sara Wickstrom sagde: 0010010 quot; Interessant nok er de to kerneegenskaber, der definerer kræft, deres genetiske ustabilitet, dvs. hyppig erhvervelse af nye mutationer og deres ufølsomhed over for ekstern signalstyring. Et vigtigt mål for vores laboratorium i fremtiden Det er at forstå, hvordan manglerne i denne nyopdagede vej kan fremme dannelsen af ​​kræft, og hvordan kræft kan bruge disse mekanismer til at undslippe vævskontrolmekanismer. 0010010 quot;