Reacţiile chimice din diviziunea celulară

În timpul diviziunii celulare membrana care înconjoară nucleul este scindată ducând la formarea celor două celule fiice. Părerile cercetătorilor vizavi de mecanismul precis care stă la baza reformării membranei au fost contradictorii.

În fiecare dintre celulele noastre marea parte a materialului genetic este împachetat în siguranţă în interiorul nucleului care este protejat de o membrană dublă. Reacţiile biochimice care stau la baza transformărilor care au loc la nivelul acestei membrane în timpul diviziunii celulare au fost în sfârşit dezvăluite oferind noi perspective împotriva luptei împotriva cancerului şi împotriva a câteva boli genetice rare.

În timpul diviziunii celulare membrana care înconjoară nucleul este scindată ducând la formarea celor două celule fiice. Părerile cercetătorilor vizavi de mecanismul precis care stă la baza reformării membranei au fost contradictorii. Una dintre păreri este aceea că proteinele ar putea controla singure transformările care au loc la nivelul membranei. O altă posibilitate ar fi ca acest lucru să fie realizat de lipide, un grup mare de substanţe înrudite cu grăsimile.

Experimentele nu au reuşit să demonstreze care dintre aceste două variante este cea adevărată deoarece modificarea nivelului lipidelor în anumite compartimente celulare fără afectarea altor procese celulare nu a fost posibilă.

Banafshe Larijani de la Cancer Research UK’s London Research Institute şi colegii ei au depăşit acest obstacol. Ei au conceput o tehnică care transformă un anume tip de lipide numit diacilglicerol (DAG) într-o altă lipidă în interiorul membranei nucleare.

Seria de reacţii chimice

Tehnica implică inserarea a două fragmente de ADN în interiorul nucleului unei celule. Acest lucru determină celula să formeze două proteine: cea dintâi se ataşează la membrana nucleară, în timp ce cea de-a doua pluteşte în jurul celulei. Cu ajutorul unui medicament numit Rapalogue cea de-a doua proteină se ataşează de prima, care la rândul ei determină o serie de reacţii chimice care converteşte DAG într-un alt tip de lipide.

În mod hotărâtor, ţinta lor a fost o formă a DAG care nu se leagă de proteine, motiv pentru care convertirea acestuia într-o lipidă diferită nu afectează nici unul dintre procesele care implică proteinele de la nivelul celulei.

Echipa a testat efectul manipulării acestei lipide asupra diviziunii celulare în celulele canceroase provenite de la maimuţe şi de la oameni. Cu cât a fost mai scăzut nivelul de DAG  în membrana nucleară, cu atât au fost mai mari gradul de malformare al celulei şi riscul de moarte celulară.

Acest lucru demonstrează faptul că lipidele joacă un rol important în dezvoltarea membranei nucleare.

Fragmentele în formă de cârnăciori

Pe măsură ce nucleul se divide, în jurul celulei plutesc fragmente în formă de cârnăciori din membrana acestuia. Fragmentele au capete curbate şi  Larijiani afirmă că aceste curburi sunt generate de modificările din compoziţia acestor lipide fără de care fragmentele nu se pot reasambla în noi membrane în mod corect.

Numeroase afecţiuni genetice rare printre care se numără şi progeria Hutchinson-Gliford care este caracterizată de o îmbătrânire prematură la copii au fost corelate cu iregularităţi ale procesului de diviziune celulară. Înţelegerea mai aprofundată a modului în care se formează membrana nucleară în momentul diviziunii celulare ar putea fi soluţia pentru tratamentul acestor boli.

Cercetările îşi îndreaptă, de asemenea, atenţia asupra împiedicării diviziunii celulare atipice care stă la baza multor cancere.

"Datorită activităţii sale în prezent ştim cu certitudine că DAG joacă un rol structural în dinamica membranei", afirmă Vytas Bankaits de la Texas A&M Health Science Center in College Station care nu a fost implicat în studiu. "Dacă am putea găsi o moleculă care să aibă  caracteristici potrivite, această manipulare ar putea fi realizată la oameni, un lucru care nu a fost luat în considerare până acum."

Sursa: http://www.scientia.ro/