Trong một nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra một cơ chế chưa biết về cách các tế bào 'ghi nhớ' danh tính của chúng khi chúng phân chia - cái gọi là bộ nhớ biểu sinh của tế bào.
Khi thời gian trôi qua và chúng ta già đi, nhiều tế bào cần phải tự bổ sung. Chúng làm như vậy bằng cách phân chia thành các tế bào mới: Tế bào tim, tế bào da, v.v.
Nhưng khi các tế bào tiếp tục phân chia và tạo ra các tế bào mới, chúng sẽ mất đi một số thông tin từ tế bào mẹ của chúng. Cuối cùng, chúng có thể đã mất quá nhiều thông tin ban đầu đến mức cấu trúc của bộ gen bị suy giảm, khiến các tế bào mới hoạt động kém hiệu quả hơn. Thậm chí, chúng có thể làm những việc không chính đáng như phân chia quá nhiều và trở thành tế bào ung thư.
Vì các tế bào mất thông tin quan trọng theo thời gian nên các nhà khoa học muốn hiểu cách các tế bào sao chép thông tin của chúng. Nếu khoa học hiểu được điều đó, chúng ta sẽ có thể làm cho các tế bào tự bảo vệ tốt hơn nhiều so với hiện nay và có thể làm chậm quá trình lão hóa và thậm chí có thể chống lại ung thư.
Trong một nghiên cứu mới được công bố trên tạp chí Cell được quốc tế công nhận, các nhà nghiên cứu từ Đại học Copenhagen đã phát hiện ra một cơ chế chưa biết về cách các tế bào 'ghi nhớ' danh tính của chúng khi chúng phân chia -- các tế bào được gọi là bộ nhớ biểu sinh.
"Một khi chúng ta hiểu đầy đủ về cơ chế này, nó có thể giúp chống lại ung thư và lão hóa. Nó là một phần của mạng lưới phức tạp đáng kinh ngạc hoạt động để duy trì chức năng của từng tế bào trong cơ thể chúng ta. Nếu chúng ta phá vỡ cơ chế này, chúng ta có thể khiến các tế bào quên đi bản sắc của chúng và điều này có thể giúp biến chúng thành các loại tế bào khác hữu ích trong y học tái tạo," tác giả tương ứng và Giáo sư Anja Groth tại Trung tâm Nghiên cứu Protein của Quỹ Novo Nordisk cho biết.
"Bây giờ chúng tôi đã phát hiện ra mức độ điều chỉnh mới này, bước tiếp theo là hiểu chi tiết và mô tả vai trò sinh lý đầy đủ của nó. Bởi vì trước khi nhắm mục tiêu hoặc thay đổi bất kỳ quy trình tế bào nào, trước tiên chúng tôi cần hiểu cách thức hoạt động của nó ở cấp độ phân tử. Ở đây, chúng tôi đang đặt những viên gạch đầu tiên trên con đường điều chỉnh cách các tế bào sao chép cảnh quan biểu sinh. Những nỗ lực to lớn đã được đầu tư vào chỉnh sửa biểu sinh và trẻ hóa biểu sinh là một chủ đề nóng mới nổi và công việc của chúng tôi sẽ góp phần vào những phát triển đang diễn ra này," Anja Groth nói.
(adv)
Cuốn sách của cuộc sống
Về mặt kỹ thuật, cơ chế mới mà nhóm phát hiện được gọi là bộ nhớ biểu sinh qua trung gian H2A-H2B . Để hiểu cơ chế hoạt động như thế nào, hãy tưởng tượng bộ gen của chúng ta giống như một cuốn sách công thức. Cuốn sách mô tả tất cả các công thức cho các loại tế bào, cơ quan và mô.
Như đã mô tả ban đầu, điều rất quan trọng là mỗi loại ô sử dụng kết hợp thông tin chính xác -- tức là công thức nấu ăn. Vì nếu chúng tích lũy quá nhiều thông tin sai hoặc không đầy đủ, tế bào có thể mất chức năng và/hoặc trở thành ung thư.
Quay lại cuốn sách công thức. Trong cuốn sách này, có các dấu trang màu đảm bảo rằng mỗi ô sử dụng sự kết hợp đúng các công thức đã đề cập trước đó để trở thành loại ô chính xác. Những dấu trang này là một phần quan trọng của bộ gen epi .
Nhưng khi tế bào phân chia, việc giới thiệu các dấu trang đủ nhanh là một thách thức, điều này có thể làm xói mòn "đặc điểm nhận dạng" của tế bào và gây ra lão hóa và ung thư. Để đáp ứng thách thức này, các tế bào sử dụng một loại dấu trang khác -- ghi chú sau đó -- hoạt động như một hệ thống theo dõi nhanh giữ các dấu trang ở đúng vị trí và đảm bảo sử dụng đúng công thức nấu ăn.
Postdoc Valentin Flury, tác giả đầu tiên của nghiên cứu, giải thích hệ thống post-it này là những gì nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra trong bài báo mới.
"Chúng tôi đã xác định cơ sở phân tử cho các ghi chú sau đó. Về mặt kỹ thuật, cơ chế được xác định giúp duy trì bộ nhớ tế bào biểu sinh trong quá trình phân chia tế bào. Chúng tôi đã thực hiện điều đó bằng cách chỉ ra rằng thông tin biểu sinh trên các histone H2A-H2B được truyền cục bộ và chính xác trong quá trình DNA sao chép và sau này giúp đưa thông tin chính xác về histones H3 và H4," ông nói.
"Điều rất quan trọng đối với các lĩnh vực biểu sinh và sao chép nhiễm sắc thể là nhận ra rằng chúng ta có nhiều lớp tín hiệu bộ nhớ cùng nhau cho phép các tế bào duy trì chức năng của chúng trong suốt quá trình phân chia tế bào. Nó nhấn mạnh đến mạng lưới phức tạp, hấp dẫn hoạt động trong mỗi tế bào của cơ thể chúng ta để hướng dẫn sự phát triển và chống lại ung thư và lão hóa," Valentin Flury tại Trung tâm Nghiên cứu Protein Novo Nordisk cho biết.
Theo Science
