Celle: Avslør hvordan vev beskytter DNA mot skader under mekanisk trykk

I det daglige livet blir vevene våre, som hud og muskler, strukket, strukket og komprimert uten å skade celler eller DNA. Et team av forskere ledet av Max Planck Institute Institute for Aging Biology, CECAD Excellence Group ved University of Cologne, og Sara Wickstrom ved Institute of Life Sciences ved University of Helsinki har nå oppdaget mekanismene som celler beskytter seg mot disse påkjenningene, inkludert kjernen Transformer og mykner selve genetisk materiale.

Det er viktig for menneskers helse å beskytte den genetiske koden i vårt DNA. DNA-mutasjoner kan forårsake en rekke sykdommer, for eksempel utviklingsforstyrrelser eller kreft. Studiens hovedforsker, Michele Nava, sa: 0010010 quot; De fleste av vevene våre inneholder vevsspesifikke stamceller, som er en type celler med lang levetid der funksjonen er avgjørende for vevsfunksjon og vedlikehold. Fordi de har en lang levetid, er de effektivt beskyttet Genet til disse cellene påvirkes ikke av mutasjoner for å forhindre kreft og andre sykdommer, noe som er veldig viktig. Vi vet allerede mye om rollen til kjemikalier og stråling i å indusere DNA-skader, men hvordan mekanisk kraft skader DNA, og hvilken mekanisme som eksisterer for å beskytte cellene våre mot slik skade, så langt vet vi ikke. 0010010 quot;

Bildekilde: Cell

For å studere hvordan DNA i stamceller reagerer på mekanisk deformasjon, brukte Nava, Miroshnikova og kolleger en spesiell mekanisk enhet som utsetter hud- og muskelstamceller for mekanisk strekking som ligner det de opplevde i vevets forhold. På grunn av tøying blir kjernen og DNAet organisert, og samtidig endres deres mekaniske egenskaper og blir mykere. 0010010 quot; Vi kan endre de mekaniske egenskapene til DNA ved å bruke mekanisk kraft på stamceller. Denne oppdagelsen er spennende. Enda mer fantastisk er at hvis vi forhindrer denne endringen gjennom eksperimenter, vil stamcellene nå bli skadet av DNA, noe som viser at vi har oppdaget En viktig beskyttelsesmekanisme. 0010010 quot; Yekaterina Miroshnikova sa at hun ledet studien med Nava og Miroshnikova.

Ret deg selv i retning av styrke

Når du studerer stamcellernes cellemekanisme 0010010 # 39; svar på tøyning, Nava, Miroshnikova og kolleger fant ut at hvis de utsettes for mekanisk tøyning over lengre tid, vil hele vevet bevege seg i retning av styrke. Denne vevskala-posisjoneringen forhindrer deformasjon av kjernen og dens DNA og gjenoppretter dem til sin opprinnelige tilstand. Denne vevsnivåorienteringen blir derfor en langsiktig mekanisk beskyttelse.

Til slutt bemerket forskerne at på grunn av forskjeller i nivåene av nøkkelkjerneproteiner, er kreftceller mindre følsomme for mekanisk tøyning enn sunne stamceller. Sara Wickstrom sa: 0010010 quot; Interessant nok er de to kjernekarakteristikkene som definerer kreft deres genetiske ustabilitet, det vil si hyppig anskaffelse av nye mutasjoner og deres ufølsomhet for ekstern signalstyring. Et hovedmål for laboratoriet vårt i fremtiden Det er å forstå hvordan manglene i denne nyoppdagede banen kan fremme dannelse av kreft, og hvordan kreft kan bruke disse mekanismene for å unnslippe mekanismer for vevskontroll. 0010010 quot;