सेल: पता चलता है कैसे ऊतक यांत्रिक दबाव के तहत नुकसान से डीएनए की रक्षा करता है

दैनिक जीवन में, त्वचा और मांसपेशियों जैसे हमारे ऊतकों को कोशिकाओं या डीएनए को नुकसान पहुंचाए बिना फैलाया, फैलाया जाता है और संकुचित किया जाता है। मैक्स प्लैंक इंस्टीट्यूट इंस्टीट्यूट फॉर एजिंग बायोलॉजी, कोलोन विश्वविद्यालय में सीईसीएडी एक्सीलेंस ग्रुप और हेलसिंकी विश्वविद्यालय में इंस्टीट्यूट ऑफ लाइफ साइंसेज में सारा विकस्ट्रॉम के नेतृत्व में शोधकर्ताओं की एक टीम ने अब उन तंत्रों की खोज की है जिनके द्वारा कोशिकाएं इन तनावों से खुद को बचाती हैं, जिसमें नाभिक ट्रांसफॉर्म और जेनेटिक सामग्री को नरम करना शामिल है ।

हमारे डीएनए में आनुवंशिक कोड की रक्षा मानव स्वास्थ्य के लिए महत्वपूर्ण है । डीएनए म्यूटेशन से कई तरह की बीमारियां हो सकती हैं, जैसे विकासात्मक विकार या कैंसर। अध्ययन के मुख्य वैज्ञानिक मिशेल नवा ने कहा: "हमारे अधिकांश ऊतकों में ऊतक-विशिष्ट स्टेम कोशिकाएं होती हैं, जो एक प्रकार की लंबी रहने वाली कोशिकाएं होती हैं जिनका कार्य ऊतक कार्य और रखरखाव के लिए महत्वपूर्ण है । क्योंकि उनका जीवन काल लंबा है, वे प्रभावी रूप से संरक्षित हैं इन कोशिकाओं का जीनोम कैंसर और अन्य बीमारियों को रोकने के लिए म्यूटेशन से प्रभावित नहीं होता है, जो बहुत महत्वपूर्ण है। हम पहले से ही डीएनए क्षति उत्प्रेरण में रसायनों और विकिरण की भूमिका के बारे में बहुत कुछ पता है, लेकिन कैसे यांत्रिक बल डीएनए नुकसान, और क्या तंत्र ऐसी क्षति से हमारी कोशिकाओं की रक्षा के लिए मौजूद है, अब तक हम नहीं जानते । "

छवि स्रोत: सेल

अध्ययन करने के लिए कैसे स्टेम कोशिकाओं में डीएनए यांत्रिक विरूपण का जवाब, Nava, मिरोश्निकोवा और सहयोगियों ने एक विशेष यांत्रिक उपकरण का इस्तेमाल किया जो त्वचा और मांसपेशियों की स्टेम कोशिकाओं को यांत्रिक खींच ने उजागर किया जो वे ऊतकों की स्थितियों में अनुभव के समान हैं । स्ट्रेचिंग के कारण, नाभिक और डीएनए पुनर्गठित होते हैं, और साथ ही, उनके यांत्रिक गुण बदल जाते हैं और नरम हो जाते हैं। "हम स्टेम सेल के लिए यांत्रिक बल लागू करके डीएनए के यांत्रिक गुणों को बदल सकते हैं । यह खोज रोमांचक है। इससे भी आश्चर्यजनक बात यह है कि अगर हम प्रयोगों के जरिए इस बदलाव को रोकते हैं तो स्टेम सेल अब डीएनए से नुकसान होगा, जिससे पता चलता है कि हमने एक महत्वपूर्ण सुरक्षा तंत्र की खोज की है । "येकातेरिना मिरोश्निकोवा ने कहा कि उन्होंने नव और मिरोश्निकोवा के साथ अध्ययन का नेतृत्व किया ।

बल की दिशा में अपने आप को प्रत्यक्ष

जब गहराई से खींच करने के लिए स्टेम सेल की प्रतिक्रिया के सेलुलर तंत्र का अध्ययन, Nava, मिरोश्निकोवा और सहयोगियों ने पाया कि अगर समय की एक लंबी अवधि के लिए यांत्रिक खींच के संपर्क में, पूरे ऊतक बल की दिशा में कदम होगा । यह ऊतक-पैमाने पर स्थिति नाभिक और उसके डीएनए के विरूपण को रोकती है और उन्हें अपनी मूल स्थिति में पुनर्स्थापित करती है। इसलिए यह ऊतक स्तर का अभिविन्यास एक दीर्घकालिक यांत्रिक संरक्षण बन जाता है।

अंत में, शोधकर्ताओं ने यह भी कहा कि प्रमुख परमाणु प्रोटीन के स्तर में मतभेदों के कारण, कैंसर की कोशिकाओं को स्वस्थ स्टेम कोशिकाओं की तुलना में यांत्रिक खींच के प्रति कम संवेदनशील हैं । सारा Wickstrom ने कहा: "दिलचस्प बात यह है कि कैंसर को परिभाषित करने वाली दो मुख्य विशेषताएं उनकी आनुवंशिक अस्थिरता हैं, यानी नए म्यूटेशन का लगातार अधिग्रहण, और बाहरी संकेत नियंत्रण के प्रति उनकी संवेदनहीनता । भविष्य में हमारी प्रयोगशाला के लिए एक प्रमुख लक्ष्य यह समझना है कि कैसे इस नए खोजे गए मार्ग में दोष कैंसर के गठन को बढ़ावा दे सकते हैं, और कैसे कैंसर ऊतक नियंत्रण तंत्र से बचने के लिए इन तंत्रों का उपयोग कर सकते हैं । "