Kontrolle von Größe und Wachstum in Säugerzellen
Die endgültige Größe einer Zelle ist eine Folge der Balance zwischen Zellwachstum und -teilung, welches die Zellgröße halbiert, und die Teilungszelle fast doppelt so groß wie jede Tochterzelle ist. Die Zellengröße ist zeitinvariant, was bedeutet, dass die Zyklen von Wachstum und Teilung gekoppelt sind. Frühere Studien zeigten, dass einige eukaryotische Zellen über einen Größensteuermechanismus verfügen, der die Zellengröße durch Zellteilung koordiniert. Das Ziel der EU-geförderten CELLCYCLEGROWTHSIZE-Projekts (Cell growth and size homeostasis in proliferating mammalian cells) war die Untersuchung der Koordination von Wachstum / Zellteilung in proliferierenden Säugetierzellen. Der Schwerpunkt der Studie lag auf der Entwicklung von Methoden, um diesen zugrundlegenden Prozess zu erkunden. Die Wissenschaftler etablierten ein funktionelles Labor und eine Anzahl von Verfahren zur Analyse der suspensions- und adhärenten Zellen. Sie entwickelten eine mechanische Zell- Synchronisierungsvorrichtung und optimierten die Protokolle für die größenbasierte Trennung für adhärente und ungebundene Säugerzellen. Wichtig ist, dass sie zeigten, dass größenbasierte Trennung durch Cytometrie zur Reinigung von Zellen in einer bestimmten Wachstumsphase (G1) ohne Synchronisation der Medikamente verwendet werden kann. Fünf Zelllinien von Mensch und Maus mit einem Zellzyklus-Fluoreszenzmarker wurden für zukünftige Anwendungen abgeleitet. Die Analyse von L1210 Lymphoblastenzellen mithilfe der entwickelten Methoden zeigte einen Rückgang der Variabilität der Wachstumsrate beim Übergang vom der Proliferation zur Teilung. Diese Beobachtung deutet auf die Gegenwart einer Schwelle für das Wachstum hin, um Homöostase aufrechtzuerhalten. Studien mit L1210, die unter einschränkenden Bedingungen wachsen gegenüber jenen, die in einer medienreichen Umgebung wachsen haben gezeigt, dass die Wachstumsrate die Schwelle für den Übergang zur Zellteilung von der Proliferationsphase aus bildet. In den einschränkenden Bedingungen wurde die Länge der G1-Phase verlängert, bis die Zellen eine Signaturgröße erreicht hatten, in der sie in der Lage waren, durch die G1-S-Transition zu gehen. Die Messungen der Zelltrockenmasse ergab auch ein größenabhängiges Wachstum in anhaftenden Zellen. CELLCYCLEGROWTHSIZE zur Entwicklung von wesentlichen Verfahren und Protokollen für die Untersuchung von Zellwachstum und der Größe der Homöostase. Versuchsergebnisse belegen die Notwendigkeit für einen zell-autonomen Mechanismus, den Zellzyklus und Zellwachstum koordiniert.
Schlüsselbegriffe
Säugetierzellen, Zellgröße, Zellwachstum, CELLCYCLEGROWTHSIZE, Größe Homöostase