Η νέα μελέτη ανακαλύπτει πόσο μεταβαλλόμενη αναδίπλωση πρωτεΐνης οδηγεί πολυκύτταρο εξέλιξη

Μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Communications έχει ανακαλύψει πώς η μεταβαλλόμενη αναδίπλωση πρωτεΐνης οδηγεί την πολυκυτταρική εξέλιξη. Η πολυκυτταρική ζωή είναι η κυρίαρχη μορφή ζωής στη γη και χαρακτηρίζεται από σύνθετους οργανισμούς που αποτελούνται από πολλά κύτταρα. Ωστόσο, η εξελικτική προέλευση της πολυκυτταρικής ικανότητας παραμένει ελάχιστα κατανοητή.

Μία από τις βασικές προκλήσεις στην κατανόηση της εξέλιξης της πολυκυτταρικής ικανότητας εξηγεί πώς τα κύτταρα έγιναν αρχικά σε θέση να συνεργαστούν για να σχηματίσουν πολυκύτταρες δομές. Μια πιθανότητα είναι ότι οι αλλαγές στην αναδίπλωση πρωτεϊνών έπαιξαν κάποιο ρόλο. Οι πρωτεΐνες είναι τα μόρια που εκτελούν τις περισσότερες από τις λειτουργίες στα κύτταρα και η αναδίπλωση τους είναι απαραίτητη για τη λειτουργία τους. Εάν οι μεταβολές στην αναδίπλωση πρωτεϊνών θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε αλλαγές στις αλληλεπιδράσεις κυττάρου-κυττάρου, αυτό θα μπορούσε να παράσχει έναν μηχανισμό για την εξέλιξη της πολυκυτταρικής ικανότητας.

Για να διερευνηθεί αυτή η δυνατότητα, οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Berkeley, χρησιμοποίησαν προσομοιώσεις υπολογιστών για να μελετήσουν πώς οι αλλαγές στην αναδίπλωση πρωτεϊνών θα μπορούσαν να επηρεάσουν τις αλληλεπιδράσεις κυττάρου-κυττάρου. Διαπίστωσαν ότι οι μικρές αλλαγές στην αναδίπλωση μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται καντερίνη θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε σημαντικές αλλαγές στην προσκόλληση κυττάρων-κυττάρων. Οι καντερίνες είναι πρωτεΐνες που βρίσκονται στην κυτταρική επιφάνεια και είναι υπεύθυνες για τη συγκράτηση των κυττάρων μαζί.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν έπειτα πειραματικές δοκιμασίες για να επιβεβαιώσουν ότι οι αλλαγές στην αναδίπλωση του καντερίνης θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε αλλαγές στην προσκόλληση κυττάρων-κυττάρων. Διαπίστωσαν ότι τα κύτταρα που εκφράζουν ένα μεταλλαγμένο καντερίνη που ήταν πιο πιθανό να διπλώσει σε μια διαμόρφωση που προάγει την πρόσφυση ήταν πιο πιθανό να σχηματίσει πολυκύτταρες δομές.

Η μελέτη αυτή παρέχει στοιχεία ότι οι αλλαγές στην αναδίπλωση των πρωτεϊνών θα μπορούσαν να διαδραματίσουν ρόλο στην εξέλιξη της πολυκυτταρικής ικανότητας. Τα ευρήματα υποδεικνύουν ότι η ικανότητα των κυττάρων να συνεργάζονται και να σχηματίζουν πολυκύτταρες δομές μπορεί να έχουν προκύψει μέσω μιας σειράς μικρών αλλαγών στην αναδίπλωση πρωτεϊνών που οδήγησαν σε αλλαγές στις αλληλεπιδράσεις των κυττάρων-κυττάρων.