Kivégző fehérjék szabályozzák az őssejteket

2010.02.17. 13:04

Az őssejtek azért különlegesek, mert sokféle sejttípus és szövet kialakulhat belőlük. Egy kutatásból most az is kiderült, hogyan aktiválják génjeiket, hogy megindítsák az új szövetek kialakulását. A kutatók egy meghökkentően új mechanizmust fedeztek fel: az őssejtek elvágják, majd újra kijavítják saját DNS-üket, ezzel indítják be a szövetképződést.

Az ember testi sejtjei 46 darab, kromoszómákba tömörülő DNS-szálat tartalmaznak, ezekben van kódolva az összes genetikai információnk (nem számítva a mitokondriális géneket). Bizonyos vegyületek és az ultraibolya sugárzás darabokra törheti ezeket a szálakat. Ezt a folyamatot hagyományosan károsnak tekintik, amely - gyors javítás hiányában - sejthalálhoz vagy olyan betegségek kialakulásához vezethet, mint a rosszindulatú daganatok. Kanadai kutatók elsőként mutatták ki, hogy az őssejtek szándékosan elvágják, majd kijavítják a DNS-üket annak a mechanizmusnak a részeként, amellyel aktiválják génjeiket, hogy új szöveteket hozzanak létre.

A Lynn Megeney által vezetett kutatások azzal kezdődtek, hogy a kutatók megpróbálták megérteni, hogyan alakulnak ki új izomrostok az őssejtekből. 2002-ben a kutatócsoport fölfedezte, hogy az új izom kialakulásához vezető folyamat valamiképpen kapcsolatban áll egy másik fontos folyamattal, az úgynevezett programozott sejthalállal. A szervezet e folyamat révén szabadul meg a fölösleges, elöregedett sejtektől. Amikor a kutatók blokkolták a sejthalált előidéző egyik kulcsfehérjét, a kaszpáz-3-at, akkor az őssejtek leálltak az új izomrostok létrehozásával.

Ez a fölfedezés nagyon ellentmondásos volt a maga idejében, mondja Megeney, de mostanra több tucat kutatócsoport megerősítette, hogy a "kivégző" fehérjék szabályozzák a legtöbb őssejttípus érési folyamatát. Sokáig megoldhatatlan rejtély volt azonban, miként irányítják a kivégző fehérjék ezt az összetett folyamatot.

Megeney és munkatársai úgy vélik, hogy rájöttek a rejtély nyitjára. Fölfedezték, hogy a kaszpáz-3 különleges hatása összefüggésben áll azzal, hogy képes aktiválni egy másik fehérjét (az úgynevezett kaszpáz aktivált DN-ázt), amely földarabolja a sejt DNS-ét, és amelyet hagyományosan szintén a programozott sejthalállal társítottak. Amikor a kutatók blokkolták e fehérje működését, egyúttal gátolták az izomfejlődést is. Azt is sikerült kimutatniuk, hogy amikor a DNS elvágása egy olyan kulcsgénnél következik be, amelyről ismert, hogy elősegíti az izomfejlődést, akkor ez az elvágás aktiválja ezt a gént, és kiváltja az új izom fejlődését.

"Kutatásaink arra utalnak, hogy amikor egy gén károsodik, ez valójában fokozhatja e gén kifejeződését, feltéve, hogy a károsodást gyorsan kijavítják. Ez eddig ismeretlen, új módja a génaktiválásnak" - állítja Megeney. "Kimutattuk, hogy ez a folyamat döntő fontosságú az új izomszövet kialakulásában, de úgy véljük, hogy a legtöbb más szövet fejlődésében is fontos szerepet tölthet be."

Forrás: PNAS

***

Rovatunk már a Facebookon  és a Twitteren keresztül is elérhető, ahol extra tartalmakat is kínálunk.

KAPCSOLÓDÓ CIKK