Percorso critico in ciclo cellulare può portare allo sviluppo del cancro

Giugno 22, 2016 Admin Salute 0 5
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I risultati sono stati pubblicati 11 luglio a Molecular Cell.

I telomeri sono stati confrontati con le punte di plastica a fine lacci perché impediscono le estremità dei cromosomi da sfilacciamento e attaccare gli uni agli altri, che rimescola le informazioni genetiche e può favorire il cancro. Essi sono fondamentali per la replicazione del DNA, la soppressione del tumore e invecchiamento. Ogni volta che una cellula umana divide, i suoi telomeri diventa più breve. Quando diventano troppo corti, la cellula non può più dividere e diventa inattivo, oppure "senescenti", o muore. Le cellule possono sfuggire a questo destino, attivando un enzima chiamato telomerasi, che impedisce di ottenere i telomeri più corti e permette alle cellule di continuare a crescere e dividersi. Crescita cellulare incontrollata è una caratteristica primaria delle cellule tumorali, e telomeri accorciati sono stati identificati nel pancreas, delle ossa, della prostata, della vescica, del polmone, rene e testa e del collo.

"Come telomeri si accorciano durante il normale [cellulare] invecchiamento, attivano una risposta al danno del DNA di arrestare la crescita delle cellule, che protegge il nostro DNA da danno," dice l'autore senior studio Jan Karlseder, un professore in Molecular di Salk e Laboratorio di Biologia Cellulare e titolare della Paperino e Darlene Shiley Chair.




Karlseder e il suo gruppo identificato che la crescita cellulare arresto a causa telomeri accorciamento è limitata ad una porzione specifica del ciclo cellulare, chiamata fase G1, che è la fase del ciclo cellulare più protetta. "Il percorso di controllo arresto della crescita G1-fase, tuttavia, è comunemente alterato nelle cellule tumorali, consentendo alle cellule tumorali di dividersi, nonostante telomeri accorciati, che può portare a instabilità genomica visto in cellule maligne."

Nello studio, Karlseder ei suoi colleghi imitato il processo di invecchiamento cellulare, rimuovendo parzialmente una proteina chiamata TRF2 dai telomeri di fibrosarcoma umano (un tipo di tumore che colpisce le cellule del tessuto connettivo). In questo modo, sono stati in grado di riprodurre sperimentalmente il processo che si verifica naturalmente come le cellule di età. Durante alcune fasi del ciclo cellulare Questa telomeri "deprotezione" esposto le estremità dei cromosomi. In questo stato, hanno scoperto che i telomeri hanno mostrato una parziale risposta al danno al DNA: le estremità dei cromosomi sono protetti da fusione e sfilacciamento, ma la crescita delle cellule era ancora arrestato.

"Fondamentalmente", dice l'autore Anthony Cesare, un socio di ricerca nel laboratorio di Karlseder, "c'è l'arresto della crescita cellulare, senza instabilità genomica. Così, l'invecchiamento dei telomeri, in cellule normali e sane e gli organismi viventi, significa arresto cellulare, ma senza effetti genetici nocivi. "

Gli scienziati hanno identificato Salk percorso p53, un meccanismo molecolare che normalmente protegge il materiale genetico di una cellula e sopprime i tumori, come il giocatore chiave nella risposta al telomero deprotezione. Quando le cellule perdono la funzione di p53, il gene al centro del percorso, possono cellule più arresto in fase G1, un punto importante nel ciclo cellulare per riparare il danno del DNA o, se il danno non può essere riparato, targeting cella per la morte programmata. Più comunemente, p53 è persa nelle cellule tumorali a causa di una mutazione nel gene p53 o l'inattivazione della funzione della proteina p53 attraverso l'infezione da virus che causano il cancro.

Perché i risultati dei telomeri deprotezione in un parziale di risposta al danno al DNA che arresta solo le cellule in G1 attraverso la via p53, una volta le cellule perdono la p53 funzione dei telomeri deprotezione crescita più arresti. "Le cellule senza p53 funzionale sono in grado di condividere con telomeri deprotetto, che causa l'instabilità genomica, una caratteristica comune delle cellule maligne", dice Karlseder.

Karlseder ei suoi colleghi credono che meglio comprendere il processo di accorciamento dei telomeri può comportare la capacità di influenzare l'invecchiamento cellulare e, come risultato, la crescita delle cellule del cancro trovata. Dicono che il passo successivo consiste nel determinare il motivo per cui questa risposta deprotezione è disattivato nelle cellule tumorali, e forse colpisce di questo processo per evitare che le cellule tumorali di crescere.

Altri ricercatori dello studio sono stati Makoto T. Hayashi e Laure Crabbe del Salk Institute. Il lavoro è stato sostenuto dal National Institutes of Health, John Sabo Trust, la Fondazione Via Highland, il Science Program Human Frontier, la Società giapponese per la promozione della scienza e della Salk Institute Glenn Center for Aging.

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