Smierc komorek wywolana stresem
Zespół biologów molekularnych w Niemieckim Ośrodku Badań nad Rakiem (Deutsches Krebsforschungszentrum, DKFZ) znalazł dowód na to, że przy zbyt dużym obciążeniu dla komórek, ich "centrum dowodzenia" wydaje rozkaz do popełnienia samobójstwa. Oczekuje się, że wyniki tych badań podstawowych doprowadzą do przyjęcia nowego podejścia w zapobieganiu, diagnostyce i leczeniu raka. Maleńkie elementy jądra, jąderka, spełniają funkcje czujników stresu i dają sygnał do uruchomienia programu samobójstwa komórki (apoptozy) w przypadku zbyt dużego natężenia stresu. W najnowszym wydaniu specjalistycznego magazynu "Molecular Cell", badacze opisują, w jaki sposób stres prowadzi do aktywowania białka p53 odpowiedzialnego za apoptozę poprzez wywołanie kaskady sygnałów ostatecznie prowadzącej do śmierci komórki. Zdrowie i wzrost komórki zależą w dużej mierze od poprawnego funkcjonowania rybosomów, komórkowych fabryk białek. Istotny element rybosomów - rybosomowy kwas rybonukleinowy (rRNA) - tworzy się tylko wtedy, gdy specjalny czynnik transkrypcyjny w jąderkach, zwany TIF-IA, pobudza polimerazę RNA I do wiązania się z genami w celu powstania cząsteczek rybosomowego RNA i wytworzenia kopii tych genów. Jednakże w przypadku braku czynnika TIF-IA lub jego nieaktywowania, w jąderkach dokonuje się szereg zmian i ostatecznie komórki przestają się dzielić, a rozpoczyna się program popełniania samobójstwa. Zespół pod kierownictwem prof. dr Ingrid Grummt, szefowej Oddziału Biologii Molekularnej Komórki II, i jej współpracownika, dr Xuejun Yuan, zdołał uzyskać genetycznie zmodyfikowane myszy, które nie były w stanie wyprodukować czynnika TIF-IA (myszy pozbawione genu). Okazało się, że zwierzęta te nie są zdolne do życia; embriony umierały zaledwie po dziewięciu i pół dniach. Nienarodzone osobniki były znacznie mniejsze i gorzej rozwinięte w porównaniu z normalnymi jednostkami. Gdy zespól wyhodował mysie komórki embrionalne, w których czynnik TIF-IA został wyeliminowany lub zablokowany, wówczas uzyskał następujący obraz: jąderka uległy zniszczeniu, a podział komórkowy został zatrzymany. Poziom aktywnego białka p53 był znacząco podwyższony, zaś komórki wykazywały wszystkie objawy zaprogramowanej śmierci. Co więcej, naukowcy odkryli, że rozpadowi rybosomów towarzyszy uwalnianie białek rybosomowych. Kilka z nich, w tym białko L11, ma zdolność wiązania białka MDM2. Gdy to następuje, białko p53 jest jednocześnie uwalniane "z wiązań" przez MDM2 i może od razu dać sygnał do apoptozy. Uderzająca korelacja pomiędzy zakłóceniami funkcji jąderek, podwyższonym poziomem p53 i wywołaniem samobójstwa komórek wspiera pogląd, że jąderko stanowi czujnik stresu regulujący aktywność białka p53. To fundamentalne badanie wskazuje, że funkcja jąderek nie ogranicza się tylko do produkcji rybosomów, ale odgrywają one również istotną rolę w kontroli stanu komórki i jej wzrostu. Wyniki te mogą zatem przyczynić się do lepszego zrozumienia rozwoju raka, jako że nadprodukcja rRNA stanowi prawdopodobnie pierwszy krok do powstania guza.
Kraje
Niemcy