W jaki sposób komórki macierzyste chronią siebie przed mutacjami, które mogą doprowadzić do powstania nowotworów? Pytanie to od wielu lat nurtuje naukowców na całym świecie, a teraz atmosfera wokół niego została dodatkowo podgrzana za sprawą publikacji w najnowszym numerze czasopisma „Nature“.
Od trzech dekad hipoteza „nieśmiertelnego łańcucha“ była odpowiedzią na powyższe pytanie. Teoria ta mówi, że dorosłe komórki macierzyste segregują swoje DNA w nieprzypadkowy sposób w czasie podziału komórkowego. Wiele wyników prowadzonych niedawno badań potwierdza tę hipotezę.
Jednak za sprawą publikacji w „Nature“, Sean Morrison i jego koledzy z University of Michigan (USA) zadali śmiertelny cios „nieśmiertelnemu łańcuchowi“, bynajmniej w odniesieniu do komórek macierzystych, z których powstaje krew. Oznaczyli oni takie komórki specjalnym markerem i śledzili je dokładnie w czasie ich podziałów. Wynik analizy nie potwierdzał mechanizmu nieśmiertelnego łańcucha w celu zmniejszenia liczby szkodliwych mutacji.
„Nasza publikacja pokazuje, że nie można generalizować tej hipotezy w odniesieniu do wszystkich komórek macierzystych“, powiedział Morrison i nie wykluczył, że w innych tkankach komórki posługuja się tym mechanizmem.
Komórki macierzyste stanowią rezerwuar i dzielą się nieustannie w ciągu całego życia dając nowe komórki, które zastępują komórki już wyeksplatowane. W ten sposób odtwarzają się komórki mięśni, tkanki nerwowej, czy krwi.
W czasie mitozy podwójny łancuch DNA rozplata się w dwa pojedyncze, z których każdy stanowi wzór (matrycę) i wchodzi w skład jednego łancucha DNA potomnego, do którego dosyntezowany jest łancuch komplementarny. W efekcie otrzymuje się dwa dwuniciowe łańcuchy DNA.
Wysunięta w 1975 roku teoria „nieśmiertelnego łańcucha“ mówi, że starszy - a więc bardziej konserwatywny i mniej podatny na mutacje - łańcuch w czasie replikacji wędruje do komórki macierzystej, natomiast ten drugi łańcuch wchodzi w skład materiału genetycznego komórki, z której rozwija się specyficzna komórka danej tkanki. W efekcie tego w rezerwuarze komórek pnia miałby zawsze zostawać łańcuch bardziej odporny na powstawanie mutacji.
W celu zbadania tej hipotezy amerykańscy badacze wstrzyknęli myszom substancję do znakowania DNA - bromodeoksyurydynę (BrdU) i odczekali pewien czas pozwalając markerowi wbudować się w DNA. Po kilku dniach pobrali oni i zbadali krew myszy. Wyniki pokazały, że BrdU wbudowała się całkowicie przypadkowo jak ma to miejsce w czasie zachodzenia zwykłych segregacji chromosomowych. Nie było więc mowy o żadnym specjalnym traktowaniu jednego łańcucha DNA, który pozostawałby w komórkach macierzystych. Ponadto naukowcy zauważyli, że BrdU nie jest tak dobrym markerem komórek macierzystych jak to się wydawało do tej pory.
hlbiotech
źródło: BiologyNewsNet
