Новое исследование раскрывает механизм выживания клеток при стрессе, передает Деловой Казахстан.
Фото: Pexels | CDC
Новое исследование показывает, как раковые клетки выдерживают стресс и выживают. Международная исследовательская группа определила механизмы, которые клетки человека и мыши используют, чтобы пережить тепловой шок и возобновить свою первоначальную функцию — и даже передать воспоминания о переживании стресса своим дочерним клеткам.
Ведущий автор Анниина Вихерваара, доцент кафедры генных технологий Королевского технологического института, говорит, что результаты дают представление о механизмах, которые координируют транскрипцию в клетках, что потенциально может внести жизненно важный вклад в исследования болезней.
Исследователи изучили реакцию эмбриональных фибробластов и раковых клеток на тепловой шок при температуре 42 °C, используя передовые технологии для мониторинга процесса транскрипции генов и их регуляторных областей. Тепловой шок вызывает острый протеотоксический стресс из-за неправильного свертывания и агрегации белков. Чтобы регулировать и поддерживать стабильность, стрессированные клетки снижают синтез белка и увеличивают экспрессию шаперонов, которые помогают другим белкам сохранять свою правильную конфигурацию. Реакция на тепловой шок и неправильная укладка белка участвуют во многих заболеваниях, включая рак, болезнь Хантингтона и болезнь Альцгеймера.
Эмбриональные клетки мыши, использованные в исследовании, были чувствительны к стрессу и не выдерживали длительных или повторяющихся тепловых шоков, но модель раковых клеток оказалась лучше — они пережили несколько эпизодов стресса и сохранили свою скорость размножения.
«Раковые клетки профессионально выживают, и это то, что мы видели в этом исследовании», — говорит Вихерваара.
Тепловой шок полностью меняет транскрипционную программу клеток. По ее словам, в течение нескольких минут клетки переключаются в режим выживания, индуцируя сотни генов и подавляя еще тысячи.
Клетки сохраняют репрессированные гены в быстро активируемом состоянии за счет остановки аппарата транскрипции в ранней части гена. После снятия стресса клетки восстанавливаются в течение нескольких часов, позволяя транскрипции продолжаться, и клетка возвращается к выполнению своей программы транскрипции, специфичной для конкретного типа клетки.
Но на этом откровения не закончились. Исследователи наблюдали, как клетка передает транскрипционную память о своей реакции дочерним клеткам, то есть тем клеткам, которые отпочковываются в результате деления клетки.
«Связанные с аутофагоцитозом гены в клетках активировались быстрее, если родительские клетки испытывали стресс. Эти гены помогают клетке избавляться от неправильно свернутых белков», — говорит она. «Раковые клетки также замедляют процессинг РНК на концах генов, чтобы снизить нагрузку на производство белка».
Группа ученых использует технику (точное последовательное секвенирование), которая отслеживает прогрессию транскрипции в генах и энхансерах в нуклеотидном разрешении по всему геному, за которым следуют расширенные данные — анализы.
«Наша цель — применить эти технические знания в физиологических условиях, где они могут помочь в медицинских исследованиях», — говорит она. «Но сначала нам нужно понять механизмы транскрипционного репрограммирования в модельных клеточных линиях, прежде чем мы сможем понять их в физиологических условиях».
Источник: SciTtechDaily
Перевод: Айнур Искакова
