Η έρευνα αποκαλύπτει πώς ο κατεστραμμένος κυτταρικός πυρήνας επαναλαμβάνει και επισκευάζει τον εαυτό του

Σε μια σημαντική ανακάλυψη, οι ερευνητές έχουν αποκαλύψει τους περίπλοκους μηχανισμούς με τους οποίους ένας πυρήνας κυττάρου που έχει υποστεί βλάβη, το κέντρο ελέγχου του κυττάρου, επανασυνδέει και επισκευάζεται. Αυτή η ανακάλυψη ρίχνει φως σε μια κρίσιμη διαδικασία που εξασφαλίζει την επιβίωση των κυττάρων και αποτρέπει την αστάθεια του γονιδιώματος, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε ασθένειες όπως ο καρκίνος.

Όταν ο πυρήνας του κυττάρου είναι κατεστραμμένο, υφίσταται μια διαδικασία που ονομάζεται διάσπαση του πυρηνικού φακέλου (NEBD). Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, η πυρηνική μεμβράνη, η οποία περικλείει τον πυρήνα, αποσυντίθεται, επιτρέποντας στο περιεχόμενο του πυρήνα να χυθεί στο κυτταρόπλασμα. Αυτή η διαταραχή μπορεί να προκαλέσει ανεπανόρθωτη βλάβη στο γενετικό υλικό του κυττάρου και να οδηγήσει σε κυτταρικό θάνατο.

Η ερευνητική ομάδα, με επικεφαλής τους επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Berkeley, χρησιμοποίησε προηγμένες τεχνικές απεικόνισης και μοριακή ανάλυση για να μελετήσει τη διαδικασία επισκευής του πυρήνα των κατεστραμμένων κυττάρων σε κύτταρα ζυμομυκήτων. Είναι ένα σύμπλοκο πρωτεΐνης που ονομάζεται "σύμπλεγμα πυρηνικών πόρων" (NPC) παίζει καθοριστικό ρόλο στην επανασύνδεση της πυρηνικής μεμβράνης.

Το NPC είναι μια δομή πολλαπλών πρωτεϊνών που σχηματίζει κανάλια στην πυρηνική μεμβράνη, επιτρέποντας την ανταλλαγή υλικών μεταξύ του πυρήνα και του κυτταροπλάσματος. Ωστόσο, στην περίπτωση πυρηνικής βλάβης, το NPC υφίσταται μετασχηματισμό. Τα πρωτεϊνικά συστατικά του αναδιαμορφώνονται για να σχηματίσουν ένα πυκνό έμπλαστρο που καλύπτει την κατεστραμμένη περιοχή, σφραγίζοντας αποτελεσματικά την πυρηνική μεμβράνη.

Μόλις επαναληφθεί η πυρηνική μεμβράνη, ένα άλλο εξειδικευμένο πρωτεϊνικό μηχανισμό που ονομάζεται "σύμπλεγμα πυρηνικής συναρμολόγησης" (NAC) προσλαμβάνεται στον τόπο βλάβης. Το NAC εργάζεται για την ανοικοδόμηση του πυρηνικού φακέλου, αποκαθιστώντας την ακεραιότητα του πυρήνα των κυττάρων.

Αυτή η πρόσφατα ανακαλυφθείσα διαδικασία επισκευής υπογραμμίζει την αξιοσημείωτη ανθεκτικότητα των κυττάρων ενόψει της βλάβης. Με την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο ο κυτταρικός πυρήνας επανασυνδέεται και επισκευάζεται, οι ερευνητές μπορούν να αποκτήσουν πληροφορίες για πιθανές θεραπευτικές παρεμβάσεις για ασθένειες που σχετίζονται με πυρηνικές ανωμαλίες.

Τα ευρήματα έχουν δημοσιευθεί στο περιοδικό "Nature". Αυτή η έρευνα προσθέτει στην κατανόηση των θεμελιωδών κυτταρικών διεργασιών και ανοίγει νέες οδούς για την εξερεύνηση της ανάπτυξης θεραπειών που στοχεύουν στην πυρηνική βλάβη και τη σταθερότητα του γονιδιώματος.