Forscher Einblick in ungewöhnlich geformte Zellkerne der Menschen mit Krebs

Unförmige Zellkerne werden häufig in den Zellen von Menschen mit Krebs und anderen Krankheiten beobachtet, aber das, was bewirkt, dass die Anomalie - und warum es mit bestimmten Erkrankungen assoziiert ist - hat unklar .

Forscher an der Northwestern University haben kürzlich ein mathematisches Modell , das Licht wirft auf der Defekt durch die Klärung der Mechanismen, die Ausbuchtungen als " Blasen " in Zellen Kernmembranen bekannt verursachen entwickelt. Die Forschung - eine Zusammenarbeit zwischen Experten des McCormick School of Engineering und Applied Science und der Feinberg School of Medicine - könnte ein Schritt in Richtung Blase Prävention, die letztendlich kann potenzielle Therapien für verwandte Krankheiten sein.

Ein Papier beschreibt die Forschung mit dem Titel " Mechanisches Modell des Blasenbildung in der Kern Lamin MeshWorks ", wurde im Amtsblatt Proceedings of the National Academy of Sciences USA(PNAS ) .

"Änderungen in der Form des Kerns sind , das eine Reihe von Krankheiten , einschließlich des vorzeitigen Alterns Störung Hutchinson - Gilford Progerie Syndrom, Emery - Dreifuss Muskeldystrophie und einige Krebsarten ", sagte Monica Olvera de la Cruz, der entsprechende Autor des Papiers . " Unsere Untersuchungen zeigen, dass Blasenbildung kann die Folge eines Ungleichgewichts zwischen den verschiedenen Proteinen, die die Kernlamina darstellen werden. "

Sie ist ein Rechtsanwalt Taylor Professor , Professor für Materialwissenschaften und Ingenieurwesen im McCormick Schule und Professor für Chemie im Weinberg College of Arts and Sciences.

Der Kern - die Schaltzentrale der Zelle , der Hüter des genetischen Materials und Aufseher von Zellwachstum und Reproduktion - ist durch eine Kernhülle , bestehend aus einer Doppelmembran bedeckt und eine darunter liegende Struktur namens Kernlamina , die die Oberfläche die Umgebung Kern und gibt ihm Form . Zusätzlich zu seinen mechanischen Halt , hilft die Lamina regulieren Zellteilung und organisieren genetischen Materials.

In der Mehrzahl der gesunden Zellen , wird der Kern weich und hält eine insgesamt kugelförmige Gestalt aufweisen, anormale Kernformen, gekennzeichnet durch Blasen in den Zellen von Menschen, die an bestimmten Formen von Krebs und anderen Krankheiten festgestellt.

Bei Säugetieren die Lamin Geflechte , aus denen die Kernlamina aus hauptsächlich zwei Arten von Lamin -Proteine ​​, als Typen A und B bekannt , die wie zwei Netze um den Kern gewickelt sind . Unter normalen Bedingungen wird die A- Typ und B- Typ Lamine koexistieren ganzen Kugel, eine gesunde Lamina von etwa einmal im gesamten Dicke .

Aber wenn einer der B- Typ Lamine verarmte , fanden Forscher die Lamine A-Typ und B-Typ beginnen, sich voneinander zu trennen , was zu einer ungleichmäßigen Gitterschicht mit veränderten mechanischen Eigenschaften. In einigen Regionen , beginnt der Lamina der Fasern auf Lücke und eine separate , was zu Kern Blasen , Beulen in Kernmembran der Zelle.

Die nukleare Lamine , vor allem die A- Typ Lamine , werden jetzt als wichtige Bausteine ​​der Kernarchitektursein und werden daher in zahlreichen wichtigen Kernfunktionen beteiligt . Ein großer Teil der jüngsten Informationen über die Funktionen der Kern Lamine kommt von Befunden zeigen, dass viele menschliche Erkrankungen werden durch Hunderte von Mutationen im Kern Lamin A -Gen verursacht . Viele dieser Krankheiten sind durch Änderungen in der Kernformund veränderte lamin stellenden Einrichtung .

"Diese Studie hilft uns, zu verstehen, wie diese abnormen Formen gebildet werden ", sagte Robert D. Goldman, die Stephen Walter Ranson Professor für Zell- und Molekularbiologie , Vorsitzender der Abteilung für Zell- und Molekularbiologie an der Feinberg School und ein Autoren des Papiers . " Kooperationen zwischen Physikern und Zellbiologen beginnen, neue Erkenntnisse über diese normalen und abnormalen Zellen zu offenbaren. "

Aktivieren einige dieser neuen Einsichten , entwarfen die Forscher der Northwestern eine energie Minimierung Kontinuum elastischen Modell, das es ihnen ermöglicht, Strukturen mit vergleichbarer Formen und Muster , wie sie in natürlich vorkommenden Krankheitskeimegefunden zu produzieren.