Razotkrivanje mehanizama koji kontroliraju rast stanica i veličinu

Postanak je stvarna povijest (2017) (Srpanj 2019).

Anonim

Sve žive stanice, od jednostavnih kvasaca do stanica ljudskog mozga, reguliraju brzinu rasta i njihovu konačnu veličinu i oblik. Kako to čine, međutim, jedna je od temeljnih misterija biologije.

Nova studija, objavljena 28. prosinca u Current Biology, otkriva složenu mrežu signala i povratne petlje koje kontroliraju i rast stanica i veličinu u kvascu. U srcu mreže je protein kompleks nazvan TORC2, koji je prekinut u mnogim stanicama raka.

"Jedna od najkonacionalnijih defekata u raku je aberantna veličina i oblik stanica. To je ono što patolog traži, a što su gore defekti, to je lošija prognoza", objasnio je Douglas Kellogg, profesor molekularne, stanične i razvojne biologije na UC Santa Cruz i odgovarajući autor studije.

Kvasac je relativno jednostavan organizam, ali djeluje na iste osnovne načine kao i ljudske stanice. Istu signalnu mrežu koja kontrolira rast stanica u kvasu smatra se da djeluje iu složenijim organizmima, uključujući ljude.

"Temeljna otkrića u kvasci izravno se primjenjuju na ljude", rekao je Kellogg. "Ako možemo shvatiti kako kontrola rasta funkcionira u normalnim stanicama, i kako to ide u krivu u stanicama raka, mogli bismo potencijalno iskoristiti to znanje da ubijemo stanice raka."

Nova studija je istražila kako su rast stanica i veličina ograničene raspoloživosti hranjivih tvari. U prethodnom radu, Kelloggov tim je identificirao protein koji je potreban za modulaciju hranjivih svojstava stanica. Daljnja ispitivanja pokazala su da se to događa kroz učinke proteina na TORC2 signalnu mrežu.

Predvodili su prvi autori Rafael Lucena i Maria Alcaide-Gavilán, obojica postdoktorskih istraživača u Kelloggovom laboratoriju, tim koji je koristio razne tehnike kako bi izradio detalje o tome kako molekularni signali prenose putem ove mreže, što omogućuje stanici da odgovori na promjenu razine hranjivih tvari. Ključnu ulogu u ovom procesu igraju ceramidi, koji su građevni blokovi za strukturne molekule u staničnoj membrani. Istraživanje je pokazalo da signali ovisni o ceraminu kontroliraju i veličinu stanice i stopu rasta.

"Isti signali kontroliraju stopu rasta i veličinu stanica, što objašnjava zašto je veličina stanice proporcionalna stopi rasta koju određuje dostupnost hranjivih tvari", rekao je Kellogg.

Potrebno je dodatni rad kako bi se razjasnili neki detalji signalne mreže i istražili njezine učinke kroz ćeliju. Kellogg također želi primijeniti nove nalaze na studije ljudskih stanica.

Istaknuo je da je u naprednim udžbenicima za biologiju, odjeljak o rastu stanica tipično samo jedna stranica, a veličina ćelija pokrivena je kratkim odlomkom. "Želimo napisati sasvim novo poglavlje o rastu i veličini stanica za udžbenike", rekao je Kellogg.

menu
menu