Okrycie komórkowego mechanizmu, który nazywany jest „przyciskiem drzemki”, pozwoliło zespołowi naukowców z Uniwersytetu Stanowego w Michigan potencjalnie udoskonalić produkcję biopaliw, a także zrozumieć wczesne stadia nowotworów.
Odkrycie, że białko CHT7 jest prawdopodobnie represorem komórek nieruchliwych lub w stanie spoczynku, zostało opublikowane w najnowszym numerze Proceedings of the National Academy of Sciences. Ten komórkowy przełącznik, który ma wpływ na wzrost glonów i produkcję ropy naftowej, sprawuje także kontrolę nad wzrostem komórek i guzów nowotworowych u ludzi.
Christoph Benning, profesor biochemii i biologii molekularnej z Uniwersytetu Stanowego w Michigan, oraz jego współpracownicy odkryli tę właściwość białka podczas poszukiwania rozwiązań mających na celu poprawę zdolności produkowania oleju przez glony. Niespodzianką była możliwość ich zastosowania do badań nad nowotworami.
„Glony mogą rywalizować z drożdżami w byciu organizmem modelowym, a nawet je przewyższyć.” Powiedział Benning. „Hodowanie wielu typów ludzkich komórek w probówkach jest dość trudne. Jednakże możemy łatwo hodować, modyfikować i badać glony posiadające genom istotny dla prowadzenia badań w zakresie medycyny.”
Odkrycia dokonano podczas rozwiązywania zagadki irytującej, odwrotnej zależności powiększania biomasy w stosunku do produkcji oleju. Kiedy glony są pobudzone, rosną. Natomiast gdy pozostają nieaktywne, produkują olej.
„Produkcja oleju to mechanizm komórek aktywujący się pod wpływem stresu.” Powiedział Chia-Hong Tsai, doktorant Wydziału Badań nad Metabolizmem i Biologią Roślin oraz współautor. „Przechodzą w stan spoczynku w celu zaoszczędzenia energii i składników odżywczych. Dzieje się to kiedy wyprodukują odpowiednią ilość oleju roślinnego. Aby przekształcić je w wydajnych producentów biopaliw, musimy zwiększać ich biomasę i produkować olej jednocześnie.”
Sekretem do osiągnięcia tego jest CHT7 – strażnik, który sprawia, że komórki są pobudzone lub nieaktywne. Przez modyfikację tego białka, zespół Benninga może pewnego dnia stworzyć organizm, który ciągle pozostaje pobudzony. Z punktu widzenia pozyskiwania biopaliw pozwoli to usunąć główną przeszkodę i otworzyć naukowcom drogę do produkowania dużych ilości oleju i biomasy.
W zakresie medycyny, to odkrycie daje naukowcom nowy, obiecujący model do badań nad supresją i wzrostem nowotworów. Ponieważ komórki spoczynkowe znajdują się w wielu roślinach i zwierzętach, obiekt ten może dostarczyć ważnych informacji na temat regulacji zachowania komórek w organizmie, takich jak nasze, w warunkach w których tradycyjne modele drożdży po prostu nie replikują.
„To nowy wzorzec w badaniach nad nowotworami,” mówi Benning. „Ten przełącznik mówi organizmowi kiedy rosnąć lub zbuntować się i rosnąć w sposób niekontrolowany. To pierwszy etap wzrostu guza.”
- C.-H. Tsai, J. Warakanont, T. Takeuchi, B. B. Sears, E. R. Moellering, C. Benning. The protein Compromised Hydrolysis of Triacylglycerols 7 (CHT7) acts as a repressor of cellular quiescence in Chlamydomonas. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2014; DOI: 10.1073/pnas.1414567111
- http://phys.org/news/2014-10-discovery-cellular-snooze-button-advances.html
Opracowała: Olga Polakowska
Korekta: Maciej Bielak-Wolanin
