Cel: onthul hoe weefsel DNA beschermt tegen schade onder mechanische druk

In het dagelijks leven worden onze weefsels, zoals huid en spieren, uitgerekt, uitgerekt en samengeperst zonder cellen of DNA te beschadigen. Een team van onderzoekers onder leiding van het Max Planck Institute Institute for Aging Biology, de CECAD Excellence Group van de Universiteit van Keulen en Sara Wickstrom van het Institute of Life Sciences van de Universiteit van Helsinki hebben nu de mechanismen ontdekt waarmee cellen zichzelf beschermen tegen deze spanningen, inclusief de kern Transformeren en verzachten van het genetische materiaal zelf.

Het beschermen van de genetische code in ons DNA is van vitaal belang voor de menselijke gezondheid. DNA-mutaties kunnen verschillende ziekten veroorzaken, zoals ontwikkelingsstoornissen of kanker. De hoofdwetenschapper van het onderzoek, Michele Nava, zei: 0010010 quot; de meeste van onze weefsels bevatten weefselspecifieke stamcellen, een soort langlevende cellen waarvan de functie cruciaal is voor de weefselfunctie en het onderhoud. Omdat ze een lange levensduur hebben, worden ze effectief beschermd. Het genoom van deze cellen wordt niet beïnvloed door mutaties om kanker en andere ziekten te voorkomen, wat erg belangrijk is. We weten al veel over de rol van chemicaliën en straling bij het veroorzaken van DNA-schade, maar hoe mechanische kracht DNA beschadigt, en welk mechanisme er bestaat om onze cellen tegen dergelijke schade te beschermen, weten we tot nu toe niet. 0010010 quot;

Afbeeldingsbron: cel

Om te bestuderen hoe het DNA in stamcellen reageert op mechanische vervorming, gebruikten Nava, Miroshnikova en collega's een speciaal mechanisch apparaat dat huid- en spierstamcellen blootstelt aan mechanisch strekken, vergelijkbaar met wat ze in weefsels ervaren. Door uitrekken worden de kern en het DNA gereorganiseerd en tegelijkertijd worden hun mechanische eigenschappen veranderd en zachter. 0010010 quot; We kunnen de mechanische eigenschappen van DNA veranderen door mechanische kracht op stamcellen uit te oefenen. Deze ontdekking is spannend. Nog verbazingwekkender is dat als we deze verandering door experimenten voorkomen, de stamcellen nu worden beschadigd door DNA, wat aantoont dat we een belangrijk beschermingsmechanisme hebben ontdekt. ​​ 0010010 quot; Yekaterina Miroshnikova zei dat ze de studie leidde met Nava en Miroshnikova.

Richt jezelf in de richting van kracht

Bij een grondige studie van het cellulaire mechanisme van stamcellen 0010010 # 39; Als reactie op strekken ontdekten Nava, Miroshnikova en collega's dat als het lichaam gedurende langere tijd aan mechanisch strekken wordt blootgesteld, het hele weefsel in de richting van kracht zal bewegen. Deze positionering op weefselschaal voorkomt de vervorming van de kern en het DNA en herstelt ze in hun oorspronkelijke staat. Deze oriëntatie op weefselniveau wordt daarom een ​​mechanische bescherming op lange termijn.

Ten slotte merkten de onderzoekers ook op dat kankercellen door verschillen in de niveaus van belangrijke nucleaire eiwitten minder gevoelig zijn voor mechanisch strekken dan gezonde stamcellen. Sara Wickstrom zei: 0010010 quot; Interessant is dat de twee belangrijkste kenmerken die kanker definiëren, hun genetische instabiliteit zijn, dat wil zeggen het frequent verwerven van nieuwe mutaties en hun ongevoeligheid voor externe signaalcontrole. Een belangrijk doel voor ons laboratorium in de toekomst Het is om te begrijpen hoe de defecten in deze nieuw ontdekte route de vorming van kanker kunnen bevorderen en hoe kanker deze mechanismen kan gebruiken om aan weefselcontrolemechanismen te ontsnappen. 0010010 quot;