چطور یک سلول زمان تقسیم خود را می‌داند؟ ما می‌دانیم که صدها ژن در فرایند تقسیم سلولی ایفای نقش می‌کنند، اما تحقیق جدید نشان می‌دهد که برای شروع این فرایند سلول‌ها بایستی به اندازه کافی رشد کنند تا چهار پروتئین کلیدی این مسیر را تولید کنند. این مطالعه راهی را برای کنترل تعادل بین رشد و تقسیم سلول ارائه می‌دهد که در بیماری‌های زیادی از جمله سرطان‌ها را کاربرد دارد.
همانطور که می‌دانیم سلول‌ها قبل از تقسیم‌شدن باید از لحاظ اندازه به یک آستانه مشخص برسند، اما اینکه سلول‌ها چگونه از زمان رسیدن به این آستانه مطلع می‌شوند، ناشناخته باقی مانده است. به نظر می‌رسد که عاملی آستانه را تنظیم و عاملی آن را حس می‌کند. این مطالعه مکانیسم ورای این دستگاه تنظیمی در سلول‌های جوانه مخمر را مشخص می‌کند، هم‌چنین به این سؤال پاسخ می‌دهد که چرا سلول‌ها هنگام قرارگیری در یک محیط فقیر از نظر غذایی، در اندازه‌های کوچک‌تری تقسیم می‌شوند. هر دو یافته مربوط به فراوانی چهار پروتئین کلیدی موردنیاز است.
یک تیم تحقیقاتی، سلول‌های مخمر را که از طریق جوانه زدن تقسیم می‌شوند، مورد بررسی قرار دادند. همانند بیشتر سلول‌ها، سلول‌های مخمر نیز ابتدا باید منابع ضروری خود را سنتز کرده و طی یک فاز چرخه سلولی که G1 نام دارد، به اندازه مشخصی برسند. در حدود ۲۰۰ ژن می‌بایست در انتهای G1 فعال شوند. محققان ۵ پروتئین مهم که برای شروع رونویسی از این ۲۰۰ ژن ضروری هستند را بررسی کردند. آن‌ها از تکنیک شمارش ذرات برای اندازه‌گیری غلظت دقیق هر یک از ۵ پروتئین موجود در سلول‌ها، استفاده کردند و دریافتند که با افزایش اندازه سلول‌ها، مولکول‌های ۴ نمونه از ۵ پروتئین مورد بررسی به تعداد کافی برای اتصال به ۴۰۰ محل روی ۲۰۰ ژنی که این پروتئین‌ها را کنترل می‌کنند، می‌رسند. الزام به تقسیم زمانی ایجاد می‌شود که سلول به اندازه کافی رشد کرده و محل‌های اتصال اشباع شوند. در یک سلول کوچک، این مولکول‌ها به اندازه موردنیاز برای اتصال به تمام محل‌های اتصال وجود ندارند. همانطور که سلول‌ها رشد می‌کنند، غلظت‌ها حفظ می‌شوند اما داشتن همان غلظت در یک سلول بزرگ‌تر بدان معنی است که مولکول‌های بیش‌تری وجود دارند و نهایتاً برای اتصال به محل‌های در دسترس کافی هستند. به نظر می‌رسد که این سیستم یک مکانیسم تیتیراسیون ساده است.
محققان با قرار دادن سلول‌ها در محیط‌های کشت فقیر و غنی از نظر مواد غذایی و مقایسه آن‌ها باهم دریافتند که سلول‌های رشد کرده در محیط غنی تولید کننده مولکول‌های بیش‌تری از ۴ پروتئین کلیدی هستند. این یافته توضیح می‌دهد که چرا سلول‌های رشد کرده در محیطی با مواد مغذی فقیر، اندازه کوچک‌تری دارند.
☑ لینک خبر
☑ عضویت در زیست فن پزشکی مولکولی
☑ عضویت در کانال زیست فن
