«زمان‌سنج مرگ» درون سلول‌های بدن پیدا شد

گروهی از محققان در آمریکا ساختاری درون سلولی را کشف کرده‌اند که می‌گویند همچون یک زمان‌سنج می‌تواند تاریخ مرگ سلول را به ما بگوید.

کد خبر: ۲۰۲۸۷۵۶

۱۲ دی ۱۴۰۳

به گزارش اقتصادآنلاین به نقل از خبرآنلاین، این کشف در مطالعه‌ای روی مخمر، که نوعی قارچ کوچک است و برای تولید نان و آبجو استفاده می‌شود انجام شده است. اگرچه مخمر موجودی بسیار ساده است، اما در سطح سلولی شباهت زیادی به انسان دارد.

دانشمندان در تحقیق خود، هستک‌ها یا همان نوکلئوزهای سلولی را مورد مطالعه قرار دادند. هستک بخشی متراکم در داخل هسته سلول است که نقشی کلیدی در تنظیم فعالیت‌های سلولی دارد.

آن‌ها می‌گویند اندازه این هستک‌ها می‌تواند مانند یک تایمر عمل کرده و نشان دهند سلول چقدر زمان تا مرگ فاصله دارد.

تحقیقات دانشمندان در دانشگاه وایل کرنل آمریکا نشان داده که هستک‌های بزرگ‌تر باعث ناپایداری در دی‌ان‌ای و مرگ سریع‌تر سلول می‌شوند، در حالی که هستک‌های کوچک‌تر می‌توانند روند پیری را کندتر کنند.

پژوهش‌های جدید در چارچوب مطالعات در خصوص پیری صورت می‌گیرد. دانشمندان سال‌هاست می‌دانند که با افزایش سن، احتمال ابتلا به بیماری‌هایی مانند سرطان، بیماری‌های قلبی و اختلالات عصبی بیشتر می‌شود.

دکتر جسیکا تایلر، استاد آسیب‌شناسی در دانشگاه وایل کرنل آمریکا، در این باره می‌گوید: «پیری بزرگ‌ترین عامل خطر برای این بیماری‌ها است. به جای اینکه هر بیماری را جداگانه درمان کنیم، بهتر است راهکاری پیدا کنیم که با جلوگیری از مشکلات مولکولی اصلی شروع این بیماری‌ها را به تعویق بیندازد. به نظر می‌رسد که هستک‌ می‌تواند کلید این موضوع باشد.»
اما چگونه هسته‌چه‌ها بر پیری اثر می‌گذارند؟

هستک بخشی از هسته سلول است که دی‌ان‌ای ریبوزومی (rDNA) را در خود جای داده است. این نوع خاص از دی‌ان‌ای بسیار حساس و شکننده است و اگر آسیب ببیند و به درستی ترمیم نشود، می‌تواند باعث مرگ سلول شود.

محققان دریافتند که با کوچک نگه داشتن هستک، می‌توان از آسیب به آر.‌دی‌ان‌ای جلوگیری کرد و عمر سلول را افزایش داد. محققان با استفاده از یک روش مهندسی‌شده در مخمر، توانستند هستک را به دیواره هسته متصل کنند تا اندازه آن کوچک بماند.

نتایج نشان داد که کوچک نگه داشتن هستک همان تأثیری را روی کند کردن روند پیری دارد که کاهش مصرف کالری (یکی از راهکارهای ضدپیری) به همراه دارد. دانشمندان متوجه شدند که هستک‌ها در تمام طول عمر سلول به طور یکنواخت رشد نمی‌کنند. در واقع در بیشتر عمر مخمر، هستک کوچک باقی می‌ماند اما پس از رسیدن به یک اندازه مشخص به سرعت شروع به رشد می‌کند و بسیار بزرگ می‌شود. پس از این نقطه سلول‌ها به طور متوسط تنها پنج بار دیگر تقسیم می‌شوند و سپس می‌میرند.

دکتر ایگناسیو گوتیرز، یکی از نویسندگان مقاله، می‌گوید: «وقتی دیدیم که رشد هستک خطی نیست، فهمیدیم که چیزی واقعاً مهم در حال وقوع است. این تغییر ناگهانی مانند یک تایمر مرگ عمل می‌کند و لحظات پایانی عمر سلول را مشخص می‌کند.»

در سلول‌های پیر با هسته‌چه‌های بزرگ‌تر، آردی‌ان‌ای ناپایدارتر است و پروتئین‌ها و عوامل دیگری که معمولاً نباید وارد هستک شوند به داخل آن نفوذ می‌کنند. این شرایط می‌تواند به آسیب‌های جدی و حتی تغییرات کروموزومی منجر شود که به مرگ سلول ختم می‌شود. محققان قصد دارند در گام‌ بعدی اثرات هستک بر پیری را در سلول‌های بنیادی انسانی مطالعه کنند.

سلول‌های بنیادی قابلیت جایگزینی سلول‌های مرده را دارند، اما در نهایت این سلول‌ها نیز تقسیم را متوقف می‌کنند. محققان امیدوارند که بتوانند با استفاده از این یافته‌ها، طول عمر سلول‌های بنیادی را افزایش دهند.

دکتر گوتیرز می‌گوید: «برای من هیجان‌انگیز بود که توانستیم ارتباط بین ساختار هستک و فرآیند ترمیم دی‌ان‌ای را کشف کنیم، و این ارتباط احتمالاً از مخمر تا انسان حفظ شده است.»