• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Energia Flower decyduje o wygranej lub przegranej

    05.07.2010. 18:12
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Wyniki nowych badań pokazały, że białko zwane Flower (Fwe) może naznaczać słabe komórki jako nadające się do usunięcia, umożliwiając komórkom w lepszej formie pozostanie i rozwój. Białko błony komórkowej Fwe, które występuje u zwierząt wielokomórkowych, decyduje, które z konkurujących komórek uznane są za "zwycięzców", a które za "pokonanych". Wyniki badań, częściowo dofinansowane przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych (ERBN), zostały opublikowane w czasopiśmie Developmental Cell.

    Badania przeprowadzone przez zespół siedmiu naukowców z hiszpańskiego Państwowego Instytutu Badań nad Rakiem (CNIO) w Madrycie pogłębiają wiedzę na temat procesu konkurencji komórek. Mogą nawet wpłynąć na sposób, w jaki leczymy choroby związane z zaburzeniami równowagi wydolności komórek takie jak nowotwory.

    "Nasze zainteresowania skupiliśmy na badaniu tego, jak komórki imaginalnych dysków skrzydła muchy rozróżniają między zwycięzcami a przegranymi w czasie konkurencji komórek" - wyjaśnia dr Eduardo Moreno z CNIO, który otrzymał grant ERBN dla początkujących naukowców w 2007 r. na kwotę niemal 1 mln EUR w ramach projektu SUPERCOMPETITORS (Badania genetyczne i genomiczne konkurencji komórek drozofili). Granty umożliwią początkującym naukowcom, posiadającym już pewien dorobek, zbudowanie własnego zespołu badawczego i prowadzenie niezależnych badań naukowych w Europie.

    W czasie rozwoju komórka porównuje swoje tempo metabolizmu z otaczającymi komórkami. W konsekwencji te komórki, które mają większe zdolności przystosowania się, rozwijają się kosztem tych mniej sprawnych. Ten proces współzawodnictwa komórek został po raz pierwszy opisany w 1975 r. w strukturach larwalnych (zwanych imaginalnymi dyskami, które pomagają w wykształceniu skrzydeł i innych części ciała) muszek owocówek. Od momentu odkrycia konkurencji komórek inne geny zostały z nią powiązane (a jednym z najlepiej zbadanych jest dmyc, homolog protoonkogenu c-Myc drozofili).

    W toku prac dr Moreno wraz z zespołem z CNIO przyjął podejście genomiczne i połączył je z testami funkcjonalnymi, aby podjąć próbę identyfikacji genów, których ekspresja pojawia się na wczesnych etapach konkurencji komórek. Dzięki temu naukowcom udało się odkryć, że trzy różne formy białka Fwe działają jak "znaczniki" komórkowe biorące udział w procesie podejmowania decyzji, która komórka wygrywa, a która przegrywa.

    Dany znacznik Fwe nie tylko oznacza komórki jako przegrane, ale jest również odpowiedzialny za aktywowanie ich eliminacji w drodze apoptozy (śmierci komórkowej). Naukowcy odkryli również, że białko Fwe jest niezbędne w konkurencji komórek, ale nie odgrywa roli w ich ogólnym rozwoju i przetrwaniu.

    "Reasumując nasze wyniki sugerują, że izoformy Fwe [różne formy tego samego białka] wytwarzają rusztowanie, które jest potrzebne i wystarczające do oznakowania komórek jako zwycięzców lub przegranych w czasie interakcji konkurencyjnych między komórkami" - podsumowuje dr Moreno.

    W swoim artykule autorzy zauważają, że pozakomórkowy "kod" izoformów Fwe "może mieć biomedyczne znaczenie wykraczające poza konkurencję komórek, ponieważ zaburzenia równowagi w wydolności komórek pojawiają się w toku starzenia się, powstawania nowotworów i przerzutów".

    Konkurencja komórek może być sposobem na zagwarantowanie, że pozostaną wyłącznie najlepsze, aby przyczynić się do rozwoju i dobrobytu organizmu. Rola, jaką pełni białko Fwe w tym procesie sprawia, że jest ono atrakcyjnym przedmiotem przyszłych badań. Jedną z możliwych ścieżek nowych badań naukowych byłoby sprawdzenie funkcji konkurencji komórek w izolacji od innych sygnałów kontrolujących rozwój tkanki.

    W skład zespołu dr Moreno, który pracował nad tymi badania weszli Christa Rhiner, Jesus M. Lopez-Gay, Davide Soldini, Sergio Casas-Tinto, Francisco A. Martin i Luis Lombardia.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Pluripotencja (pluripotencjalność) jest zdolnością pojedynczej komórki do zróżnicowania się w dowolny typ komórek somatycznych poza komórkami trofoblastu, które w późniejszych stadiach rozwoju tworzą łożysko. Z pluripotencjalnych komórek macierzystych pochodzących z najwcześniejszego stadium zarodka – 5-dniowej blastocysty biorą początek komórki wszystkich tkanek i narządów. Zaledwie 30-35 tych komórek, z których składa się węzeł zarodkowy blastocysty "gromadzi" instrukcje dla 100 bilionów (10) komórek tworzących ludzki organizm. Anaplazja – brak zróżnicowania lub proces odróżnicowania się komórek, powstawanie z komórek zróżnicowanych nowych pokoleń komórek o coraz to mniejszym stopniu zróżnicowania albo też zatrzymanie różnicowania (dojrzewania) komórki wraz z zachowaną zdolnością do mnożenia się. Charakterystyczna dla nowotworów złośliwych. Obecnie uważa się, że raczej nowotwory powstają z komórek macierzystych niż że dochodzi do procesu odróżnicowania. Komórki iPS (ang. iPSC – induced pluripotent stem cells) – rodzaj pluripotencjalnych komórek macierzystych, które zostały sztucznie otrzymane z nie-pluripotentnych komórek (przeważnie komórek somatycznych dorosłego człowieka) przez wymuszenie ekspresji odpowiednich genów w tych komórkach.

    Eutelia – występowanie stałej liczby komórek somatycznych w organizmie. Liczba komórek u zwierząt eutelicznych ustala się już w rozwoju zarodkowym. Eutelia wiąże się z brakiem zdolności do regeneracji w razie uszkodzeń jak również brakiem możliwości powstawania nowotworów. Występuje u nicieni np. Caenorhabditis elegans, którego ciało zbudowane jest z 959 komórek + zmienna liczba komórek jajowych i plemników. Komórki satelitarne – komórki macierzyste mięśni szkieletowych. Powstają z mioblastów, które nie zlały się do roboczych komórek mięśniowych, lecz ściśle do nich przylegają. U dorosłego człowieka ich jądra stanowią ok. 5% jąder komórek mięśniowych. Uaktywniają się przy uszkodzeniu lub trenowaniu mięśnia, prowadząc do regeneracji lub przerostu komórek mięśniowych. W warunkach doświadczalnych udaje się je różnicować do innych komórek niż mięśniowe.

    Komórki NC (ang. Natural Cytotoxic cells – komórki naturalnie cytotoksyczne) – hipotetyczne i być może nieistniejące komórki, którym przypisuje się cytotoksyczność naturalną. Istnienie tych komórek opisano u myszy, u których wraz z wiekiem dochodzi do utraty aktywności komórek NK, ale jednocześnie wciąż istnieje grupa komórek, która wykazuje cytotoksyczność naturalną nie zanikającą w trakcie starzenia się . Nie posiadają one markerów różnicowania komórek NK , mają natomiast zdolność lizowania komórek nowotworowych i są pobudzane przez IL-2 i IL-3 . Komórki NC nie posiadają także cech właściwych limfocytom T, limfocytom B oraz makrofagom . W trakcie rozwoju osobniczego pojawiają się wcześnie - ich aktywność opisano już w 10-dniowych zarodkach mysich . Struktura organizacyjna – układ stanowisk i składających się z nich komórek organizacyjnych wewnątrz organizacji. Może ona dotyczyć organizacji kilku różnych zewnętrznych komórek, które pracują wspólnie a nawet komórek zewnętrznych, które mają własną organizację, jednak zorganizowały współpracę poszczególnych swoich części, np. działów czy brandów.

    Kalus, kallus, merystem przyranny – tkanka roślinna powstająca w miejscu zranienia rośliny najczęściej z okolicznych komórek tkanki miękiszowej. Jest to amorficzna masa komórek mająca zwykle postać białego nalotu. Komórki tworzone przez te merystemy powodują stopniowe zabliźnianie się i zarastanie ran. Komórki kallusa są zwykle większe od komórek tkanki macierzystej. Komórki NK (ang. Natural Killer – naturalni zabójcy) – główna grupa komórek układu odpornościowego odpowiedzialna za zjawisko naturalnej cytotoksyczności. Komórki NK zostały odkryte w latach 70. XX w. u osób zdrowych, wśród których nie spodziewano się odpowiedzi przeciwnowotworowej. Okazało się, że taka odpowiedź jednak występuje i jest silniejsza niż u osób chorych. Obok komórek NK za taki efekt odpowiadają hipotetyczne komórki NC. Ze względu na swoje właściwości komórki NK są zaliczane do komórek K. Efekt cytotoksyczny jest widoczny już po 4 godz. od kontaktu z antygenem i standardowo testuje się go na linii białaczkowej K562.

    Definicja intuicyjna:
    Automat komórkowy to system składający się z pojedynczych komórek, znajdujących się obok siebie. Ich układ przypomina szachownicę lub planszę do gry. Każda z komórek może przyjąć jeden ze stanów, przy czym liczba stanów jest skończona, ale dowolnie duża. Stan komórki zmieniany jest synchronicznie zgodnie z regułami mówiącymi, w jaki sposób nowy stan komórki zależy od jej obecnego stanu i stanu jej sąsiadów.

    Kadheryny – nadrodzina białek adhezyjnych, które uczestniczą w oddziaływaniach między komórkami, poprzez jony wapnia Ca. Są one białkami transbłonowymi zdolnymi do rozpoznawania i tworzenia połączeń z kadherynami tego samego rodzaju. Główna rolą tych białek jest ułatwianie przylegania do siebie komórek tego samego rodzaju. Ponieważ do utworzenia wiązania pomiędzy cząsteczkami kadheryn potrzebne są jony wapnia to obecność związków kompleksujących kationy Ca, takich jak EDTA czy inne czynniki chelatujące może doprowadzić do rozpadu tego rodzaju połączeń. Domena wewnątrzkomórkowa kadheryny może wiązać się z białkami z grupy katenin, które z kolei wiażą się z filamentami aktynowymi, będącymi jednymi z głównych składników cytoszkieletu. Kompleksy postaci kadheryna – katenina są kluczowe dla zdolności przylegania do siebie komórek.

    Zespoły mielodysplastyczne (mielodysplazja szpiku) (ang. Myelodysplastic syndrome; MDS) – klonalne zaburzenie hematopoetycznej komórki macierzystej uniemożliwiające różnicowanie i dojrzewanie komórek, przejawiające się jedno-, dwu- lub trójliniową cytopenią i najczęściej bogatokomórkowym szpikiem. Jest to grupa blisko związanych jednostek chorobowych, w których proces tworzenia krwinek jest zakłócony przez niezdolność niedojrzałych komórek do prawidłowego wzrostu i rozwoju. Czasami nazywany stanem przedbiałaczkowym, ponieważ w zaawansowanych postaciach stosunkowo często transformuje w kierunku ostrych białaczek.

    Dodano: 05.07.2010. 18:12  


    Najnowsze