Вважалося, що ядро клітини пружне, як гумовий м'яч. Він деформується та повертає форму, коли клітина проходить через пори та між волокнами всередині людського тіла. Тепер вчені с Техаський університет A&M і Університет Флориди виявили, що клітинне ядро складніше, ніж вважалося раніше.
Вони виявили, що він поводиться більше як крапля рідини, ніж гумова кулька. Дослідження вимагає нового погляду на те, як форма ядра стає ненормальною при таких захворюваннях, як рак.
Ядро містить геном, який контролює a функція клітини і поведінка. Деформовані ядра є попереджувальними ознаками таких захворювань, як рак. Ракові клітини з таким аберрантним ядром можуть поширюватися по всьому тілу, процес, відомий як метастазування раку, що потенційно може бути летальним.
Навіть зараз спостереження за формою ядра використовуються для діагностики раку. Однак причина аберантних ядер залишається загадкою. Можливо, стане можливим розробити нові методи лікування раку, допомагаючи клітинним ядрам відновити їх нормальні форми, розуміючи, як вони набувають аномальної форми.
Результати цього дослідження мають вирішальне значення для розуміння того, як захисний шар, що оточує ядро, називається пластинкою, допомагає зберегти форму ядра. При цьому клітини повзають звивистими шляхами через пори і навколо тканинних волокон.
У цьому дослідженні вчені досліджували поведінку ядер, помістивши фібробласти в мініатюрну смугу перешкод із крихітних гнучких стовпчиків 1/100 ширини людські волосся. Ядро клітини мало протиснутися між стовпами, повзаючи через цей лабіринт перешкод.
Вчені вивчали рухи за допомогою передового мікроскопа з високою роздільною здатністю, який міг знімати зображення тривимірних структур ядер. Зображення також показало, що стовпи створили глибокі поглиблення в ядерній поверхні. Проте загальна форма ядра була збережена, дозволяючи ядру успішно проходити через перешкоди, як рідка крапля, на відміну від пружного еластичного гумового м’яча.
Дослідження також показало, що ядра заплутуються в перешкодах через відсутність ламіну A/C, одного зі звичайних білкових компонентів пластинки. Це відкриття вказує на те, що lamin A/C допомагає зберегти поверхневий натяг «ядерної краплі».
Доктор Танмай Леле, професор Unocal на кафедрі біомедичної інженерії, сказав, «Наша робота вказує на фундаментальний механізм, за допомогою якого ядро зберігає свою форму та захищає свій геном. Наше відкриття також допомагає нам краще зрозуміти, як деформовані ядра виникають при раку та як потенційно зробити їх нормальними. Зараз ми вивчаємо наслідки моделі краплі для аномальних ядерних форм, які зазвичай спостерігаються при раку».
Довідка з журналу:
- Адітя Катіяр, Цзянь Чжан та ін. Ядро долає перешкоди, деформуючись, як крапля, за допомогою поверхневого натягу, опосередкованого Lamin A/C. Передові науки2022; 9 (23): 2201248 DOI: 10.1002/доп.202201248
