Hücreler genellikle yüksek sıcaklıklar veya toksinler gibi yaşamı tehdit edebilecek stresli koşullara maruz kalır. Neyse ki, hücrelerimiz güçlü bir müdahale programı ile stres yönetiminin ustalarıdır: büyümeyi bırakır, stres koruyucu faktörler üretir ve stres granülleri olarak adlandırılan büyük yapılar oluştururlar.
TU Dresden Biyoteknoloji Merkezi (BIOTEC) ve Max Planck Moleküler Hücre Biyolojisi ve Genetiği Enstitüsü (MPI-CBG), Heidelberg ve St. Louis (ABD) ortakları ile birlikte bu gizemli yapıların nasıl toplandığını ve çözüldüğünü araştırdı. ve ALS (amiyotrofik lateral skleroz) gibi nörodejeneratif hastalıklarda gözlemlendiği gibi patolojik bir duruma geçişlerine ne neden olabilir. Sonuçları ünlü bilimsel dergi Cell'de yayınlandı .
ALS, motor sinir hücrelerinin (kas hareketinden sorumlu sinir hücreleri) yavaş yavaş öldüğü merkezi sinir sisteminin şimdiye kadar tedavi edilemez bir hastalığıdır. Do stres granüller bu süreçte rol oynamak?
Stres granülleri hücrenin sitoplazmasında oluşur ve haberci RNA'lar ve RNA bağlayıcı proteinler gibi çok sayıda makromoleküler bileşenden birleştirilir. Stres granülleri genellikle stres azaldığında parçalanır, bu da stres granüllerinin dinamik doğası tarafından teşvik edilir. Bununla birlikte, ALS'nin ayırt edici özelliği, dinamik olmayan, kalıcı stres granül formlarının varlığıdır.
"ALS'de hastalar kas güçsüzlüğü ve felçten muzdariptir. Stres granülü içeren motor nöronlar yavaş yavaş dejenere olur ve motor fonksiyonlarda ilerleyici bir kayba neden olur. Gelecekteki terapötik stratejileri tasarlamak ve geliştirmek için stres granüllerinin karmaşık biyolojisini daha iyi anlamamız gerekir. Ancak bir organizma içindeki hücrelerin karmaşık ortamı bunu zorlaştırıyor, "diye açıklıyor yazarın kıdemli yazarlarından Dr. Titus Franzmann.
Stres granüllerinin montajı ve moleküler değişikliklere neden olan patoloji hakkındaki hipotezlerini sistematik olarak test etmek için bilim adamları , stres granüllerinin bir test tüpünde yeniden oluşturulmasına izin veren saflaştırılmış bileşenlere sahip bir in vitro sistem kullanarak kontrollü bir ortam geliştirdiler . Stres granül montajını adım adım gözlemlediler ve dinamiklerinin altında yatan kritik faktörleri karakterize ettiler.
"Stres granülleri çok karmaşık bir yapıya sahiptir. Bununla birlikte, oluşumları öncelikle tek bir proteinin (RNA-bağlayıcı protein G3BP) davranışına bağlıdır," diyor çalışmanın ilk yazarlarından Dr. Jordina Guillén-Boixet. "Bu protein kritik bir yapısal değişikliğe uğrar: Stressiz koşullar altında G3BP, stres granüllerinin birleşmesine izin vermeyen kompakt bir duruma sahiptir. Ancak stres altında, RNA molekülleri, dinamik stres granüllerinin birleşmesini destekleyen çoklu etkileşimlere izin vererek G3BP'ye bağlanır . daha sonra örneğin uzun süreli stresin neden olabileceği dinamikten dinamik olmayan duruma geçiş, ALS hastalığında gözlemleyebileceğimiz gibi motor nöronların ölümünü tetikleyebilir . "
Araştırma projesi 2015 yılında başlatılmış ve TU Dresden'in BIOTEC'sindeki Alberti araştırma grubunun liderliğindedir. TU Dresden, Dresden'deki Max Planck Moleküler Hücre Biyolojisi ve Genetiği Enstitüsü, Heidelberg'deki Avrupa Moleküler Biyoloji Laboratuvarı ve St. Louis (ABD) Washington Üniversitesi'nden 23 bilim insanının yakın işbirliği proje.
Simon Alberti: "Geriye kalan birkaç soru var. BIOTEC'teki deney sistemimiz daha ileri testler için hazır ve ALS gibi nörodejeneratif hastalıklarla mücadele etmek için yeni teşhis ve terapötiklerin geliştirilmesinde merkezi olacak ."
Kaynak:https://phys.org/news/2020-04-cells-stress.html
