یاری گرفتن از اپتوژنتیک برای کمک به ایجاد تعادل سلولی

تاریخ : ۱۲ مرداد ۱۴۰۱

تعداد بازدید : ۲۱۹

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

یافته‌های اخیر محققان دانشگاه سینسیناتی، دانشگاه ایلینویز و دانشگاه بوفالو نشان می‌دهد که پروتئین‌های فعال شده با نور قادراند به رفع اختلال در سلول‌ها کمک کنند و این ویژگی می‌تواند به عنوان درمانی برای بیماری‌هایی مانند سرطان یا بیماری‌های میتوکندریایی استفاده شوند.

این تحقیقات بر روی عملکرد میتوکندری‌ها، اندامک‌های درون سلولی که به عنوان "نیروگاه" و منبع انرژی سلول عمل می‌کنند، متمرکز است. جیاجی دیائو، رهبر این مطالعه، پروفسور زیست‌شناسی سرطان در دانشگاه کالیفرنیا، گفت: «صدها میتوکندری دائماً در کنار هم قرار می‌گیرند، فرآیندی به نام همجوشی، و به بخش‌های کوچک‌تر تقسیم می‌شوند، فرآیندی به نام شکافت، تا تعادل در سلول‌های سالم حفظ شود. اما زمانی که میتوکندری‌ها به درستی کار نمی‌کنند، عدم تعادل در این فرآیند شکافت و همجوشی وجود دارد.»

 

این عدم تعادل می‌تواند منجر به برخی از بیماری‌های مرتبط به میتوکندری از جمله بیماری‌های تخریب کننده عصبی مانند زوال عقل و برخی سرطان ها شود. تحقیقات پیشین نشان داد بوذ که اندامک دیگری در سلول‌ها موسوم به نام لیزوزوم می تواند در شکافت میتوکندری نقش داشته باشد. هنگامی که یک میتوکندری با یک لیزوزوم تماس پیدا می‌کند، لیزوزوم می تواند مانند یک قیچی عمل کند و میتوکندری را به قطعات کوچکتر تقسیم کند.

 

در این پروژه، روی به هم رساندن لیزوزوم‌ها و میتوکندری‌ها در سلول‌ها متمرکز شده است. این کار با استفاده از روشی به نام اپتوژنتیک انجام شد که می‌تواند عملکردهای سلولی خاص را با استفاده از نور کنترل کند.

 

بسیاری از پروتئین‌های موجود در گیاهان به نور حساس هستند و به گیاهان اطلاع می‌دهند که آیا روز است یا شب. اپتوژنتیک این پروتئین های حساس به نور را از گیاهان قرض می گیرد و از آنها در سلول‌های حیوانی استفاده می کند. با اتصال چنین پروتئین‌هایی به اندامک‌ها، می‌توان از نور برای کنترل برهم‌کنش بین آن‌ها، مانند میتوکندری و لیزوزوم‌ها استفاده کرد.

 

محققان دو پروتئین مجزا را به میتوکندری و لیزوزوم‌های درون سلول‌های بنیادی متصل کردند. هنگامی که این ساختارها توسط نور آبی تحریک می شوند، پروتئین‌ها به طور طبیعی به یکدیگر متصل می‌شوند تا یک پروتئین جدید را تشکیل دهند که موجب ارتباط میان میتوکندری و لیزوزوم می‌شود. هنگامی که آنها به هم نزدیک شدند، لیزوزوم می تواند ارتباط خود را با میتوکندری قطع کند و به شکافت دست یابد.

 

در حال حاضر فرآیندهای دیگری وجود دارد که می‌توان از آنها برای ایجاد شکافت میتوکندری استفاده کرد، اما محققان این پروژه معتقداند که روش اپتوژنتیک ایمن‌تر است زیرا در آن از مواد شیمیایی یا عوامل سمی استفاده نمی‌شود.

 

محققان نتایج کار خود را در قالب مقاله‌ای در مجله Nature Communications منتشر کردند.

منبع : https://news.illinois.edu/view/6367/1119089481

نظر شما