Cell: révéler comment les tissus protègent l'ADN contre les dommages sous pression mécanique

Dans la vie quotidienne, nos tissus, tels que la peau et les muscles, sont étirés, étirés et comprimés sans endommager les cellules ou l'ADN. Une équipe de chercheurs dirigée par le Max Planck Institute Institute for Aging Biology, le CECAD Excellence Group de l'Université de Cologne et Sara Wickstrom de l'Institut des sciences de la vie de l'Université d'Helsinki a maintenant découvert les mécanismes par lesquels les cellules se protègent contre ces contraintes, dont le noyau Transforment et adoucissent le matériel génétique lui-même.

La protection du code génétique de notre ADN est vitale pour la santé humaine. Les mutations de l'ADN peuvent provoquer diverses maladies, telles que des troubles du développement ou le cancer. Le scientifique en chef de l'étude, Michele Nava, a déclaré: 0010010 quot; La plupart de nos tissus contiennent des cellules souches spécifiques aux tissus, qui sont un type de cellules à longue durée de vie dont la fonction est essentielle à la fonction et à l'entretien des tissus. Parce qu'elles ont une longue durée de vie, elles sont efficacement protégées. Le génome de ces cellules n'est pas affecté par des mutations pour prévenir le cancer et d'autres maladies, ce qui est très important. Nous savons déjà beaucoup de choses sur le rôle des produits chimiques et des radiations dans l'induction des dommages à l'ADN, mais comment la force mécanique endommage l'ADN, et quel mécanisme existe pour protéger nos cellules contre de tels dommages, jusqu'à présent nous ne savons pas. 0010010 quot;

Source de l'image: Cell

Pour étudier comment l'ADN des cellules souches réagit à la déformation mécanique, Nava, Miroshnikova et ses collègues ont utilisé un dispositif mécanique spécial qui expose les cellules souches cutanées et musculaires à des étirements mécaniques similaires à ce qu'ils ont connu dans les conditions tissulaires. En raison de l'étirement, le noyau et l'ADN sont réorganisés, et en même temps, leurs propriétés mécaniques sont modifiées et deviennent plus douces. 0010010 quot; Nous pouvons modifier les propriétés mécaniques de l'ADN en appliquant une force mécanique aux cellules souches. Cette découverte est passionnante. Encore plus étonnant, c'est que si nous empêchons ce changement par des expériences, les cellules souches seront désormais endommagées par l'ADN, ce qui montre que nous avons découvert un mécanisme de protection important. 0010010 quot; Yekaterina Miroshnikova a déclaré qu'elle dirigeait l'étude avec Nava et Miroshnikova.

S'orienter dans le sens de la force

Lors d'une étude approfondie du mécanisme cellulaire des cellules souches 0010010 # 39; En réponse à l'étirement, Nava, Miroshnikova et ses collègues ont découvert que s'ils étaient exposés à un étirement mécanique pendant une plus longue période, le tissu entier se déplacerait dans le sens de la force. Ce positionnement à l'échelle du tissu empêche la déformation du noyau et de son ADN et les ramène à leur état d'origine. Cette orientation au niveau des tissus devient donc une protection mécanique à long terme.

Enfin, les chercheurs ont également noté qu'en raison des différences dans les niveaux de protéines nucléaires clés, les cellules cancéreuses sont moins sensibles à l'étirement mécanique que les cellules souches saines. Sara Wickstrom a déclaré: 0010010 quot; Fait intéressant, les deux principales caractéristiques qui définissent le cancer sont leur instabilité génétique, c'est-à-dire l'acquisition fréquente de nouvelles mutations et leur insensibilité au contrôle du signal externe. Un objectif majeur pour notre laboratoire à l'avenir Il est de comprendre comment les défauts de cette voie nouvellement découverte peuvent favoriser la formation de cancer et comment le cancer peut utiliser ces mécanismes pour échapper aux mécanismes de contrôle des tissus. 0010010 quot;