نشانگرهای زیستی سرنخی از مسیرهای سلول های دنباله دار از گرسنگی تا اکتشافاتی که می توانند منجر به بهبود درمان دارویی شوند را فراهم می کنند – ScienceDaily

[ad_1]

بر اساس مطالعه ای که توسط UT Southwester انجام شده است ، مجموعه ای از نشانگرهای زیستی که به طور سنتی با سرنوشت سلول ارتباط ندارند ، می توانند به طور دقیق پیش بینی کنند که سلولهای یکسان ژنتیکی تحت استرس چگونه رفتار می کنند یافته های منتشر شده توسط گزارش های تلفن همراه به عنوان پوششی از اول دسامبر ، ممکن است در نهایت منجر به پاسخ های قابل پیش بینی بیشتری به درمان های دارویی شود.

گروههایی از سلولهای یکسان که در معرض محرکهای یکسان قرار می گیرند ، اغلب واکنشهای متفاوتی نشان می دهند. برخی از این پاسخ ها مربوط به تفاوت های کوچک ژنتیکی بین سلول ها است. با این حال ، حتی سلولهای یکسان ژنتیکی نیز می توانند در رفتارشان متفاوت باشند.

مثالی را می توان در مخمر جوانه زدن یا مخمر یافت که به طور فعال تقسیم شده است. وقتی این میکروارگانیسم ها از گلوکز – مولکول های قندی که برای انرژی استفاده می کنند – محروم شوند ، همه سلول ها از تقسیم جلوگیری می کنند. با این حال ، هنگامی که این ماده مغذی دوباره در دسترس قرار می گیرد ، برخی از سلول ها یک بار دیگر تقسیم می شوند ، در حالی که برخی دیگر تقسیم نمی شوند ، بلکه زنده می مانند ، حتی در دسته های مخمر ، که کلون های ژنتیکی هستند. رهبران مطالعه N. Ezgi Wood ، دانشجوی دکتری در UTSW و مایک هن ، Ph.D. ، دانشیار زیست شناسی سلولی و بیوفیزیک در UTSW ، می گویند آنچه که تفاوت رفتار بین این سلولهای “ثابت” و “پیری” که هرگز تقسیم نمی شوند را ایجاد می کند ، یک معما است. UTSW

تحقیقات قبلی در مورد تفاوتهای رفتاری در سلولهای یکسان ژنتیکی بر روی ژنهایی بود که سرنوشت سلولها را تعیین می کنند. با این وجود وود ، هن و همکارانش رویکرد دیگری داشتند: آنها به رفتار سایر نشانگرهای زیستی مربوط به نگهداری سلول های اساسی مانند دوچرخه سواری سلول ، پاسخ به استرس ، ارتباط درون سلولی و سیگنالینگ غذا نگاه کردند.

محققان متذکر می شوند که نقش هر یک از این عوامل در تصمیم گیری درباره سرنوشت سلول هنوز مشخص نیست. یادگیری بیشتر در مورد عواملی که سلولها را به سوی عمل متفاوت سوق می دهد ، ممکن است سرانجام محققان را به سمت مسیرهای جدید سوق دهد. به عنوان مثال ، دانش می تواند در کمک به سلولها در پاسخ یکنواخت به شیمی درمانی سرطان یا آنتی بیوتیک ها مفید باشد ، مناطقی که سلول ها معمولاً مسیرهای مختلفی را طی می کنند.

وود می گوید: “اینکه چگونه دو سلول یکسان مسیرهای مختلفی را به سمت یکدیگر طی می کنند ، یک سوال اساسی اساسی است – ما آن را از باکتری گرفته تا سلول های پستانداران می بینیم.” “نتایج ما نشان می دهد که عواملی که به طور سنتی با سرنوشت سلول ارتباط ندارند ، ممکن است در واقع نقش مهمی در این روند داشته باشند و ما را به پاسخ دادن به این س ofال که چرا این پدیده رخ داده و چگونه می توانیم آن را کنترل کنیم ، نزدیک می کنیم.”

برای بررسی این مسائل ، محققان سلولهای مخمر را به طور ژنتیکی اصلاح کردند به طوری که پنج مارکر پروتئین مختلف مرتبط با این وظایف نگهداری هنگام حضور آنها با رنگهای مختلف در داخل سلول درخشیدند. آنها سپس آزمایشی ترتیب دادند که در آن این سلول ها در یک محفظه میکروسیالی زندگی می کردند که به طور مداوم با محیط مایع شسته می شد. به مدت دو ساعت ، این محیط سرشار از مواد مغذی مورد نیاز این سلول ها برای زنده ماندن و تکثیر از جمله گلوکز بود. سپس ، برای 10 ساعت آینده ، محققان با قحطی سلول ها ، منبع گلوکز را قطع کردند. در پایان این دوره ، آنها دوباره گلوکز را وارد می کنند و به سلولها اجازه می دهند تا بهبود یابند. در طول این چرخه 16 ساعته ، یک دوربین به طور مداوم سلولهای فردی را کنترل می کند و به دنبال تفاوت بین سلول هایی است که در هنگام حضور دوباره گلوکز در حالت خواب یا پیر می شوند.

محققان هنگام مشاهده تصاویر دوربین ، به سرعت دیدند که اگرچه سلول ها به طور همزمان یا در نقاط مختلف چرخه سلولی خود رشد می کنند ، اما گرسنگی چرخه سلول را متوقف می کند. با یک بررسی دقیق تر مشخص شد که بازدارنده پروتئین چرخه سلولی ، معروف به Whi5 ، در هنگام گرسنگی تمایل به تجمع در هسته سلولهای بی حرکت دارد ، در حالی که Whi5 در سلول های پیر به طور کامل از بین می رود.

به طور مشابه ، دو جمعیت تفاوت در پروتئین Msn2 و Rtg1 که با پاسخ استرس در ارتباط بودند را نشان دادند. اگرچه این پروتئین ها در هنگام گرسنگی در هسته همه سلول ها جمع می شوند ، حتی پس از بازگشت گلوکز در هسته سلول های پیر حضور پایدار دارند ، اما با پایان گرسنگی تا حد زیادی از هسته سلول های مرده خارج می شوند.

محققان نشانگر مفید دیگری برای جداسازی این دو جمعیت در محل اتصال هسته-وكوئل (NVJ) یافتند ، رابطی كه هسته را به وكوئل متصل می كند ، اندام هضم كوچكی كه سلولها برای جدا كردن مواد زائد از آن استفاده می كنند. در حالی که سلولهای ساکن در هنگام گرسنگی تمایل به افزایش NVJs خود دارند ، سلولهای پیری چنین نمی کنند.

اگرچه هر یک از این یافته ها سرنخ هایی را در مورد اینکه سلولها پس از شروع گرسنگی به چه روشی کنترل می شوند ، نشان می دهد ، هیچ یک از آنها قدرت پیش بینی قبل از قحطی را نشان ندادند. اما هنگامی که محققان Rim15 را مطالعه کردند ، پروتئینی که در سیگنال دهی غذایی نقش اساسی دارد ، دریافتند سلولهایی که Rim15 بالا دارند قبل از گرسنگی تمایل به استراحت دارند ، در حالی که سلولهایی که غلظت کمتری از این پروتئین دارند به احتمال زیاد بالغ می شوند. .

به خودی خود ، هیچ یک از این عوامل پیش بینی دقیق سرنوشت سلول نبود. اما هنگامی که وود ، هن و همکارانش تجزیه و تحلیل آماری انجام دادند که شامل همه آنها بود ، آنها توانستند قبل از بازآفرینی گلوکز ، با دقت نزدیک به 90 درصد سلولهایی که در حالت استراحت هستند و کدام یک از آنها پیر می شوند را به طور دقیق پیش بینی کنند. در واقع ، آنها می گویند ، به نظر می رسد سلولها به “نقطه تصمیم گیری” می رسند كه بعید است در حدود چهار ساعت گرسنگی تغییر جهت دهند.

این مطالعه با کمک هزینه های موسسه پیشگیری و تحقیقات سرطان تگزاس (RR150058) ، بنیاد Welch (I-1873) ، انستیتوهای ملی بهداشت NIGMS (GM119768) ، بنیاد Ara Parseghian (APMRF2020) و برنامه دانشمندان وقف UTSW تأمین شد.

[ad_2]

منبع: unbox-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>