Οι ασυμμετρίες ενός κυττάρου ελέγχουν τον τρόπο με τον οποίο οι ομάδες κυττάρων σχηματίζουν σχήματα 3-D μαζί

Ο τρόπος με τον οποίο οι ομάδες κυττάρων συναρμολογούνται σε μεγαλύτερα, τρισδιάστατα σχήματα είναι ένα θεμελιώδες πρόβλημα στην αναπτυξιακή βιολογία. Προηγούμενες εργασίες έδειξαν ότι τα κύτταρα μπορούν να χρησιμοποιήσουν τοπικές φυσικές αλληλεπιδράσεις, όπως η προσκόλληση κυττάρων-κυττάρων, για να ταξινομήσουν και να αναδιαταχθούν στα κατάλληλα σχήματα. Ωστόσο, δεν είναι γνωστό πώς αυτές οι αλληλεπιδράσεις ελέγχονται σε μοριακό επίπεδο.

Σε μια νέα μελέτη, οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας του Σαν Φρανσίσκο (UCSF) έχουν εντοπίσει έναν μοριακό μηχανισμό που ελέγχει τον τρόπο με τον οποίο τα κύτταρα ταξινομούν και αναδιατάχθηκαν σε τρισδιάστατα σχήματα. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι μια ασυμμετρία ενός κυττάρου, η οποία ελέγχεται από τη δραστικότητα ενός συγκεκριμένου γονιδίου, είναι υπεύθυνη για τον προσδιορισμό του σχήματος μιας ομάδας κυττάρων.

Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα συνδυασμό πειραματικών και υπολογιστικών προσεγγίσεων για να μελετήσουν τη διαδικασία διαλογής των κυττάρων και αναδιάταξης στο φρούτο Fly Drosophila Melanogaster. Διαπίστωσαν ότι ένα γονίδιο που ονομάζεται dachsous εκφράζεται ασύμμετρα στα κύτταρα και ότι αυτή η ασυμμετρία ελέγχει την κατεύθυνση στην οποία κινούνται τα κύτταρα. Με το χειρισμό της δραστηριότητας του Dachsous, οι ερευνητές ήταν σε θέση να αλλάξουν το σχήμα των ομάδων κυττάρων.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτός ο μηχανισμός ασυμμετρίας ενός κυττάρου θα μπορούσε να είναι μια γενική αρχή που ελέγχει τη διαλογή των κυττάρων και την αναδιάταξη σε πολλά διαφορετικά αναπτυξιακά πλαίσια. Αυτό το εύρημα θα μπορούσε να έχει επιπτώσεις για την κατανόηση του τρόπου διαμόρφωσης των ιστών και των οργάνων κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης και πώς αυτές οι διαδικασίες πάνε στραβά σε ασθένειες όπως ο καρκίνος.

Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Nature Cell Biology.