Вторник, 27 февраля, 2024
ДомойБиологияСюрприз средней части тела: остатки деления клеток могут быть ответственны за распространение...

Сюрприз средней части тела: остатки деления клеток могут быть ответственны за распространение рака

- Advertisement -

Остаток средней части тела, который когда-то считался клеточным отходом, содержит функциональную РНК, которая может влиять на другие клетки, даже приводя к раку. Это открытие подчеркивает его потенциальную роль в распространении рака и открывает новые возможности для обнаружения и лечения рака.

Участие среднего тела в передаче сигналов клеток и стимулировании пролиферации клеток исследовалось и раньше, но исследователи хотели заглянуть внутрь остатков среднего тела, чтобы узнать больше.

Когда-то считавшийся мусорным баком клетки, маленький пузырь клеточного материала, называемый остатком средней части тела, на самом деле упаковывает рабочий генетический материал, способный изменить судьбу других клеток, в том числе превратить их в рак.

По словам Анны Скоп, профессора генетики из Университета Висконсин-Мэдисон, для многих людей сюрпризом является тот факт, что когда одна клетка делится на две (процесс, называемый митозом), в результате образуются не только две дочерние клетки.

«Одна клетка делится на три части: две клетки и один остаток средней части тела, новую сигнальную органеллу», — говорит Скоп. «Что нас удивило, так это то, что средняя часть тела полна генетической информации. РНКэто вообще не имеет ничего общего с клеточным делением, но, скорее всего, действует в клеточной коммуникации».

Клетки человека во время деления клеток

Трансляция РНК, отмеченная ярко-зеленым цветом, показывает две человеческие клетки, которые вскоре будут разделены, все еще соединенные красными микротрубочками, которые обеспечивают некоторую структуру во время клеточного деления. Зеленая точка посередине — это среднее тело, структура, которая высвобождается после завершения деления и может свободно переносить свой значительный генетический груз в другие клетки. Фото: Скоп Лаборатория, Университет Висконсин-Мэдисон.

Средняя часть тела и распространение рака

В исследовании, опубликованном недавно в журнале I, лаборатория Скопа и сотрудники Института Пастера в Париже, Гарвардской медицинской школы, Бостонского университета и Университета Юты проанализировали содержимое средних тел, которые образуются между дочерними клетками во время деления, и отследили взаимодействия остатков среднего тела, освобождающихся после деления клеток. Их результаты указывают на то, что средняя часть тела является средством распространения рака по всему телу.

«Люди думали, что средняя часть тела — это место, где все умирает или перерабатывается после деления клеток», — говорит Скоп. «Но мусор для одного человека – это сокровище для другого. Среднее тело — это небольшой пакет информационных клеток, используемый для общения».

Участие среднего тела в передаче сигналов клеток и стимулировании пролиферации клеток исследовалось и раньше, но Скоп и ее коллеги хотели заглянуть внутрь остатков среднего тела, чтобы узнать больше.

Раскрытие секретов внутри

Внутри средних тел исследователи обнаружили РНК — своего рода рабочую копию ДНК используется для производства белков, которые заставляют что-то происходить в клетках, а также клеточного механизма, необходимого для превращения этой РНК в белки. РНК в средних тельцах, как правило, является образцом не для процесса клеточного деления, а для белков, участвующих в деятельности, которая определяет предназначение клетки, включая плюрипотентность (способность развиваться в любой из множества различных типов клеток организма) и онкогенез (образование раковые опухоли).

«Остаток средней части тела очень мал. Его размер составляет микрон, миллионную долю метра», — говорит Скоп. «Но это как маленький лунный корабль. У него есть все необходимое для передачи рабочей информации из делящейся клетки. И он может отойти от места митоза, попасть в кровоток и приземлиться на другой клетке, находящейся далеко».

Многие остатки средней части тела реабсорбируются одной из дочерних клеток, которые их выделяют, но те, которые приземляются на отдаленной поверхности, например, на лунном корабле, вместо этого могут быть поглощены третьей клеткой. Если эта клетка проглотит среднюю часть тела, она может ошибочно начать использовать заключенную в ней РНК, как если бы это были ее собственные чертежи.

Последствия и будущие исследования

Предыдущие исследования показали, что раковые клетки с большей вероятностью, чем стволовые клетки, поглощают среднее тело и его потенциально изменяющий судьбу груз. Стволовые клетки, которые дают начало новым клеткам и ценны своей плюрипотентностью, выбрасывают обратно много средних тел, возможно, для поддержания своей плюрипотентности.

Будущие исследования, возможно, смогут использовать силу РНК среднего тела для доставки лекарств к раковым клеткам или предотвращения их деления.

«Мы считаем, что наши результаты представляют собой огромную цель для выявления рака и лечения», — говорит Скоп, чья работа поддерживается Национальные институты здоровья.

Исследователи идентифицировали ген под названием Arc, который играет ключевую роль в загрузке РНК в среднее тело и его остаток. Взятый давным-давно из древнего вирусДуга также играет роль в том, как клетки мозга создают воспоминания.

«Потеря дуги приводит к потере РНК в средней части тела и потере информации о РНК при попадании в клетки-реципиенты», — говорит Скоп. «Мы считаем, что этот ген памяти важен для всех клеток, чтобы передавать информацию РНК».

Сонджин Пак, старший научный сотрудник лаборатории Скопа, является ведущим автором нового исследования. Скоп и его коллеги также ожидают получения патента на два новых метода, которые упрощают изолировать структуры среднего тела из клеточной среды или сыворотки крови, улучшая диагностику рака.

Ссылка: «Среднее тело и остаток среднего тела млекопитающих являются местами сборки РНК и локализованной трансляции» Сунгджин Парк, Рэндалл Дан, Элиф Курт, Адриен Пресл, Кэтрин ВанДенХевел, Кара Моравец, Ашвини Джамбхекар, Олушола Олукога, Джейсон Шеперд, Арно Эшар, Майкл Блоуэр и Ана Р. Скоп, 7 августа 2023 г., Развивающая клетка.
DOI: 10.1016/j.devcel.2023.07.009

Это исследование частично финансировалось за счет грантов Национальных институтов здравоохранения (R01 GM139695-01A1, R01 NS115716 и R01 GM122893 и GM144352) и Французского фонда ARC по исследованию рака.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме