Krebs ist Häufig die Folge von DNA-Mutationen oder Probleme mit wie Zellen teilen sich, das kann dazu führen, Zellen „vergessen“ welche Art von Zelle Sie sind oder wie Sie funktionieren. Nun, Professor Martin Hetzer und ein team von Wissenschaftlern zur Verfügung gestellt haben Klarheit in die Funktionsweise der neuen Zellen erinnern sich an Ihre Identität nach der Zellteilung. Diese Speicher-Mechanismen, veröffentlicht in Gene & Entwicklung am 4. Juni 2020, könnten zu erläutern und die Probleme, die auftreten, wenn die Zelle Identität nicht beibehalten, wie Krebs.
„Wir gewinnen neue Einblicke in die Speicher-Mechanismen, die es ermöglichen, die richtigen Gene zu aktivieren, die zur rechten Zeit, so dass eine neue Zelle können die gleiche Art von Zelle, wie die übergeordnete Zelle“, sagt Hetzer, der die Studie leitende Autor und Inhaber des Jesse und Caryl Philips Stiftungsprofessur und Salk-Chef Wissenschaft Offizier. „Unsere Ergebnisse legen den Grundstein für das Verständnis dieser kurze und dynamische Zelle, der Lebensphase, die entscheidend für die zelluläre Identität.“
Die Zellteilung ist einer der kritischsten Perioden der Gewebe-Entwicklung und Homöostase. Während dieses Prozesses, genannt Mitose, Zellen kopieren Ihre DNA korrekt und dann in zwei gleiche Teile geteilt. Reduzieren Sie Ablenkungen, die gen-Aktivität schaltet sich während der Mitose, bevor die Zellen sich teilen, stoppen die Produktion von Proteinen. Nachdem die Zelle teilt sich in zwei Zellen, Genexpression dreht sich wieder auf, in einem koordinierten Mode, neu zu starten, protein-Produktion. Dieser Prozess der Inbetriebnahme der Produktion von spezifischen Proteinen teilt sich die Zelle, wie es sein soll. Doch die Wissenschaftler nicht wissen, wie genau dieser Prozess funktioniert.
„Wir wollten verstehen, die molekularen Mechanismen der Zell-Identität und transkriptionelle Gedächtnis“, sagt das Papier der erste Autor, Hyeseon Kang, ein UC-San Diego student im Aufbaustudium in Hetzer lab. „Wie wird die Mutter-Zelle übergeben, auf die Identität der Tochterzellen durch Zellteilung?“
Unter normalen Bedingungen kultivierten Zellen im Labor sind mehrere Stadien des Zellzyklus. Dies macht es schwierig zu sagen, die Zeit direkt nach der Mitose, wenn die Zellen erinnern sich, welche Art von Zelle zu werden. Hetzer team synchronisiert retinalen Zellen und Knochen-Krebs-Zellen, die mit einem chemischen inhibitor, der im Einklang Sie zu der gleichen Phase des Zell-Lebens-Zyklus. Die Forscher waren dann in der Lage zu prüfen, die kurze Fenster, wenn Gene aktiv sind, die nach der Mitose. Diese Technik bietet ein vollständiges Bild von der Reaktivierung der Zelle das gesamte Genom nach der Mitose, für die erste Zeit.
Das team fand heraus, dass viele Gene aktiviert, die sofort nach der Zellteilung. Die Gene in einer Kaskade, wie eine Reihe fallender Dominosteine zu schicken, um kritische Signale zu aktivieren, die zusätzliche Gene. Dieser Prozess der Aktivierung ermöglicht der Zelle, um „wake up“ aus seinem zellulären Amnesie und werden bestimmt seine Identität.