پاسخ بهتر سلول های در معرض تنش با کمک مولکول های ژل مانند
محققان در دانشگاه شیکاگو مطالعات خود را به مدت پنج سال بر روی یک پروتئین خاص (Pab1) درون سلول که به تنش های محیطی از جمله نوسانات دمایی و کمبود انرژی در محیط حساس است، معطوف کرده‌اند. (Pab1) به سلول کمک می‌کند که پاسخ مناسب‌تری برای ادامه فعالیت و رشد در سلول از خود نشان دهد.
در شرایط تنش، گروهی از پروتئین ها و مولکولهای RNA تشکیل یک توده مولکولی می‌دهند. تا مدتها تصور بر این بود که تشکیل این توده به دلیل صدمات ناشی از تنش است و سلول باید آنها را دفع کند. این دیدگاه را با مشاهداتی که از سلولهای در حال مرگ بیماری‌های عصبی مثل آلزایمر، پارکینسون و غیره بود انطباق می‌دادند.
محققان، توده پروتئینی poly(A)-binding protein یا Pab1 را از جوانه های سلولهای مخمر در شرایط تنش به صورت خالص در آزمایشگاه جدا کردند. این توده ی مولکولی(Pab1) در زیر میکروسکوپ به شکل قطرات گرد و با حالت ژله ای مشاهده شد. تشکیل این توده ملکولی (Pab1) با وقوع تنش سلولی همزمان است. این نتیجه ثابت می کند که (Pab1) نه تنها برای سلول مضر نیست که باعث تولید پاسخ سازشی بهتر سلول در شرایط تنش می‌شود.
محققان این واکنش سلول را به زنگ خطر آتش سوزی تشبیه میکنند، مردم زمانی که صدای خطر را می‌شنوند برای دور شدن از خطر، همگی در یک سری مکان خاص دور هم جمع می‌شوند. تشکیل این توده (Pab1) به جز حفاظت، نقش یک پیامرسان هم ایفا می‌کند که امدادگران برای نجات وارد عمل شوند.
در سالهای اخیر تحقیقات متعددی بر روی مایعات پروتئینی و هیدروژل‌ها به عنوان یک راه حل برای سازماندهی و ترمیم سلول در شرایط تنش ارائه شده‌است. در فرآیندی بنام “جداسازی فاز” یک مایع مخلوط مانند سرکه و روغن از هم جدا می‌شوند. در این تحقیق مشاهده گردید که سطح نرمالی از توده ملکولی (Pab1) باعث جدا سازی فاز در سلول گردیده به شرطی که همراه با نوسانات دمایی و PH باشد.
یکی از محققان در رابطه با این موضوع بیان می کند: “ما واقعا نمی‌دانیم چگونه سلول به دمای بیشتر حساس می‌شود. حیوانات دارای کانالهای عصبی حساس دمایی‌اند اما سلولهای مخمر چنین کانال‌هایی ندارند. حساسیت دمایی در جداسازی فاز در این شرایط (تنش) خیلی بیشتر از سیستم‌های حساس دمایی است که تاکنون مطالعه شده اند.” آنها اظهار می کنند که این مکانیسم ملکولی در سلولهای موجودات تکامل یافته در نوسانات دمایی و PH خیلی گسترده تر از این باید باشد.
آنها در ادامه به این می‌پردازند که چگونه جداسازی فاز به محافظت سلول در شرایط تنش کمک می کند. توده ملکولی (Pab1) باعث ارسال یک سری پیام ها شده که در نهایت باعث کد شدن یک سری RNAجدید در سلول می‌شود. ترجمه این کدها به سلول کمک می‌کند که در شرایط تنش بتواند به رشد خود ادامه دهد.
محققان می‌خواهند بفهمند که چگونه (Pab1) مانع عدم پراکندگی مولکول‌ها در شرایط تنش می‌شود. فهمیدن چگونگی این رخداد می تواند به درک اینکه چگونه می‌توان این فرآیند را حذف کرد، کمک کند. در بیماری های عصبی مانند آلزایمر و پارکینسون مشاهده توده ملکولی (Pab1) در سلولهای عصبی می‌تواند نشانه ای از شروع فرآیند جدا سازی فاز برای محافظت در شرایط تنش باشد. اما بعضی اوقات این گونه نبوده و همین توده (Pab1) مانع برگشت پذیری سلول به حالت طبیعی خود می شود.
تحقیق حاضر اولین پژوهشی بود که نشان داد این توده (Pab1) می‌تواند مفید واقع شود. این تحقیق سوال‌های زیادی را مطرح می‌کند که چگونه سلول ها می‌توانند از توده‌های ملکولی مانند (Pab1) مولکول‌هایی قابل برگشت و کارآمد به دست بیاورند.
ترجمه: عباس دکامی
