Nuova forma di divisione cellulare trovati: meccanismo di back-up naturale durante la divisione cellulare difettoso

Maggio 17, 2016 Admin Salute 0 3
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Essi credono che serve come un meccanismo di back-up naturale durante la divisione cellulare difettoso, impedendo alcune cellule di andare giù un percorso che può portare al cancro.

"Se riuscissimo a promuovere questa nuova forma di divisione cellulare, che noi chiamiamo klerokinesis, potremmo essere in grado di prevenire alcuni tipi di cancro in via di sviluppo," dice il ricercatore Dr. Mark Burkard, un assistente professore di ematologia-oncologia presso il Dipartimento di Medicina la Scuola UW di Medicina e Sanità Pubblica.




Burkard presentato la conclusione il 17 dicembre presso la riunione annuale della American Society for Cell Biology a San Francisco.

Un medico-ricercatore che vede i malati di cancro al seno, Burkard studia i tumori in cui le cellule contengono troppi cromosomi, una condizione chiamata polyploidy.

Circa il 14 per cento dei tumori al seno e il 35 per cento dei tumori pancreatici hanno tre o più set di cromosomi, anziché i soliti due set. Molti altri tipi di tumore hanno cellule che contengono cromosomi difettosi piuttosto che troppi o troppo pochi.

"Il nostro obiettivo in laboratorio è stato quello di trovare il modo di sviluppare nuove strategie di trattamento per i tumori al seno con troppi assetti cromosomici," dice. L'obiettivo originale dello studio è stato quello di rendere le cellule umane che hanno cromosomi in più gruppi. Ma dopo aver seguito la ricetta accettata, che inaspettatamente osservato la nuova forma di divisione cellulare.

Fino ad ora, accettato Burkard e la maggior parte dei biologi cellulari oggi un'ipotesi secolare sviluppato da biologo tedesco Theodor Boveri, che ha studiato le uova di riccio di mare. Boveri ipotizzato che la divisione cellulare difettosa portato a cellule con insiemi cromosomiche anormali, e quindi alla crescita cellulare incontrollata che definisce il cancro. Con prove accumulate nel corso degli anni, la maggior parte degli scienziati sono giunti ad accettare l'ipotesi.

Divisione cellulare normale è il cuore della capacità di un organismo di crescere da un singolo uovo fecondato in un individuo completamente sviluppato. Più di un milione di milioni di cicli di divisione devono avvenire per questo si verifichi. In ogni divisione, una cellula madre diventa due cellule figlie. Anche in una persona adulta, molti tipi di cellule sono regolarmente rifatti attraverso la divisione cellulare.

Il processo fondamentale di cellule copia stessi inizia con una fase di sintesi, quando un duplicato è fatta di componenti cellulari, tra cui i cromosomi-DNA contenente nel nucleo. Quindi durante la mitosi, le due serie sono fisicamente separati in direzioni opposte, pur essendo contenuta in una cella. Infine, durante citochinesi, una cella viene tagliato in due cellule figlie, proprio alla fine della mitosi.

Burkard e il suo team stavano facendo le cellule con troppi cromosomi - di imitare il cancro. Gli scienziati hanno bloccato cytokinesis con una sostanza chimica e aspettavano di vedere cosa è successo.

"Ci aspettavamo di recuperare un certo numero di cellule con insiemi anormali di cromosomi", spiega Burkard.

I ricercatori hanno scoperto che, invece di apparire anomalo, cellule figlie finito per guardare normale la maggior parte del tempo. Contrariamente alle ipotesi di Boveri, la divisione cellulare anormale raramente ha avuto effetti negativi a lungo termine delle cellule umane.

Così il gruppo ha deciso di vedere come le cellule umane recuperate normali set di cromosomi guardando con un microscopio che aveva la capacità di prendere le immagini video.

"Abbiamo iniziato con due nuclei in una cella", dice Burkard. "Con nostra grande sorpresa, abbiamo visto la cella di pop a parte in due cellule senza passare attraverso la mitosi."

Ciascuna delle due nuove cellule ereditato un nucleo intatta avvolgente un insieme completo di cromosomi. La scissione avvenuta, imprevedibilmente, durante una fase di crescita ritardata piuttosto che alla fine della mitosi.

Gli scienziati hanno fatto una serie di ulteriori esperimenti per fare attenzione in modo che la divisione hanno osservato era diverso citochinesi.

"Abbiamo avuto un momento difficile convincere noi stessi, perché questo tipo di divisione non compare in nessun libro di testo", dice Burkard.

Nel corso del tempo, hanno scoperto che solo il 90 per cento delle cellule figlie aveva recuperato una normale dotazione di cromosomi. Burkard vorrebbe sfruttare questo dato fino al 99 per cento.

"Se riuscissimo a spingere la cellula verso questo nuovo tipo di divisione, potremmo essere in grado di mantenere le cellule normali e ridurre l'incidenza di cancro," dice.

Burkard ora pensa che tra tutti i cicli di divisione cellulare un organismo passa, ogni tanto citocinesi mentre può non. E che questa nuova divisione è un meccanismo di back-up che permette alle cellule di recuperare dalla suddivisione e crescere normalmente.

Il gruppo ha definito il nuovo tipo di divisione klerokinesis per distinguerla da citochinesi. Burkard arruolato l'aiuto del Dr. William Brockliss, UW assistente professore di classici, a venire con il nome; klero è un prefisso greco che significa "eredità assegnato."

Collaboratori sul progetto includono Dr. Beth Weaver, UW assistente professore di biologia cellulare e rigenerativa; Dr. Alka Choudhary; Robert Lera; Dr. Melissa Martowicz e il dottor Jennifer Laffin.

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