آخرین مطالب

DNA سرنوشت سلول های T نیست


سلول t

اعتبار: CC0 دامنه عمومی

دانشمندان بیمارستان تحقیقاتی کودکان سنت جود یک پازل ایمنی شناسی را حل کردند. یک سلول CD8+ T می تواند پس از تقسیم دو سلول دختر مجزا از نظر عملکردی داشته باشد، علیرغم اینکه سلول ها از نظر ژنتیکی یکسان هستند. محققان توضیح داده اند که چگونه، یک روش را که سیستم ایمنی برای ارائه محافظت فوری و طولانی مدت استفاده می کند، آشکار کرده اند. این تحقیق امروز در سلول مولکولی.

محققان نشان دادند که چگونه یک مجتمع پروتئینی خاص ترجمه یک فاکتور رونویسی ایمنی مهم را در یک ناحیه از سلول T مادر هدایت می کند. هنگامی که سلول تقسیم می شود، زیرا فاکتور رونویسی تنها در یک ناحیه است، سپس به طور نامتقارن به دو سلول دختر به ارث می رسد. فاکتور رونویسی بیان مجموعه‌ای از ژن‌ها را در یک سلول دختر تحریک می‌کند و آن را به یک سلول مؤثر و دیگری به سلول حافظه تبدیل می‌کند.

داگ گرین، نویسنده مسئول، دکترا، رئیس گروه ایمونولوژی سنت جود، گفت: «نتایج ما نشان می‌دهد که رویدادهایی که در اوایل زندگی یک سلول T اتفاق می‌افتند، می‌توانند عملکرد سلول را خیلی دیرتر تحت تأثیر قرار دهند». ما راهی را کشف کرده‌ایم که در آن سیستم ایمنی تضمین می‌کند که وقتی سلول‌های T فعال می‌شوند، واکنش‌ها متنوع خواهد بود، به طوری که برخی از سلول‌ها، عوامل مؤثر، حمله سریعی را به مهاجم انجام می‌دهند و برخی دیگر به عنوان حافظه ذخیره می‌شوند. سلول ها.”

دو دختر بسیار متفاوت با DNA یکسان

سیستم ایمنی دارای انواع مختلفی از سلول ها با عملکردهای متنوع است. یکی از انواع سلول های اصلی سلول های CD8+ T هستند. این سلول ها مسئول کشتن مستقیم سلول های عفونی و تومور هستند. آنها توسط یک سلول ویژه فعال می شوند که کمی ویروس یا سلول تومور به نام آنتی ژن را روی سطح خود نشان می دهد. نقطه تماس بین سلول های T و سلول های ارائه دهنده آنتی ژن سیناپس ایمنی نامیده می شود. پس از فعال شدن، سلول های T به سلول های دختر از نظر ژنتیکی یکسان تقسیم می شوند.

بسیاری از سلول های دختر تبدیل به سلول های عاملی می شوند که سلول های عفونی یا سرطانی را نیز از بین می برند. با این حال، برخی از سلول‌های دختر به سلول‌های حافظه تبدیل می‌شوند تا به محافظت در برابر عفونت‌های آینده یا همان سرطان کمک کنند. قبل از این مطالعه، مشخص نبود که چگونه سلول‌های عامل و حافظه می‌توانند از یک سلول T یکسان به وجود بیایند.

پروتئینی ناپایدار که بدون ترجمه از بین می رود

به عنوان اولین سرنخ، گروه گرین قبلاً نشان داده بود که دو سلول دختر اول از والدین سلول T فعال، سطوح متفاوتی از پروتئین c-Myc دارند. این مهم است، زیرا c-Myc یک فاکتور رونویسی شناخته شده برای بیان ژن هایی است که سلول های T را به سلول های موثر تبدیل می کنند. با این حال، c-Myc ناپایدار است، نیمی از c-Myc در سلول در عرض 20 دقیقه ناپدید می شود. پس چگونه c-Myc به اندازه کافی طولانی و در موقعیت مناسبی قرار دارد که ترجیحاً به یک سلول دختر تقسیم شود؟

به طور معمول، پاسخ شامل mRNA است. mRNA به عنوان الگویی عمل می کند که سلول ها از آن برای ساخت پروتئین استفاده می کنند. هنگامی که یک پروتئین ناپایدار در بخشی از سلول متمرکز می شود، به این دلیل است که قالب mRNA آن به آن مکان محدود شده است. با این حال، رونوشت های mRNA c-myc به نظر می رسد به طور مساوی در سراسر سلول توزیع شده است.

در عوض، محققان کشف کردند که کمپلکس پروتئینی که c-Myc را می سازد، تنها در نزدیکی سیناپس ایمنی وجود دارد. مجموعه خاصی که مسئول ترجمه c-Myc است، کمپلکس فاکتور شروع ترجمه یوکاریوتی 4F (eIF4F) نامیده می شود. کمپلکس eIF4F یک ماشین ترجمه است که پیام‌های mRNA را می‌گیرد و آنها را به پروتئین، در این مورد، c-Myc تبدیل می‌کند.

mRNA c-myc ساختار پیچیده ای در یک طرف دارد. فقط کمپلکس eIF4F می تواند از ساختار پیچیده mRNA c-myc برای شروع فرآیند ترجمه به پروتئین استفاده کند. بنابراین، c-Myc فقط در جایی تولید می شود که eIF4F وجود داشته باشد، که c-Myc را به یک طرف سلول منتقل می کند.

این اولین بار است که مکان ماشین ترجمه به عنوان دلیل وجود یک پروتئین تنها در یک قسمت از سلول توصیف می شود.

پیدا کردن یک پلت فرم مولکولی

در حالی که محل eIF4F توضیح می دهد که چرا c-Myc تنها در یک قسمت از سلول است، راز جدیدی را آشکار کرد: چگونه eIF4F در یک انتهای سلول متمرکز شد؟

دانشمندان از یک تکنیک میکروسکوپی ویژه به نام میکروسکوپ انبساطی برای “منفجر کردن” یک سلول T برای یادگیری نحوه حرکت eIF4F در سلول استفاده کردند. این تقریباً معادل منفجر کردن یک موش به اندازه یک فیل است. این مطالعه اولین بار است که این تکنیک با سلول T اولیه مورد استفاده قرار گرفت. گروه گرین مشاهده کردند که چگونه eIF4F توسط سیناپس ایمنی از طریق سلول به یک انتها حرکت می کند، از جمله مکانیسم های قاچاق و قرار گرفتن نهایی eIF4F در یک “سکوی” مولکولی مرتبط با سیناپس.

نوار کدگذاری ژنتیکی سرنوشت سلول های خواهر را تایید می کند

گروه گرین تأیید کرد که جفت‌های سلول «خواهر» – سلول‌های دختری از یک والدین – شروع به بیان ژن‌هایی از دو اصل و نسب مختلف، عامل یا حافظه کرده‌اند. این گروه یک سیستم ژنتیکی “بارکد” را برای ردیابی سلول های منفرد به طور مستقیم به کار گرفتند. این یک شاهکار فنی فوق العاده بود، زیرا خارج از توالی بارکد بازآرایی شده، سلول های زیادی وجود داشت که از نظر ژنتیکی یکسان بودند. اما این گروه توانستند رونوشت های mRNA این سلول ها را توالی یابی کنند. رونوشت‌ها سلول‌های خواهر از نظر ژنتیکی یکسان با بارکدهای منطبق را نشان دادند که ژن‌های مختلفی را بیان می‌کردند که مرتبط با زیرگروه سلول T مربوطه هستند.

گرین گفت: «این مطالعه اولین بار است که می‌توانیم با اطمینان بگوییم که دو سلول خواهر می‌توانند الگوهای بیان ژن بسیار متفاوتی داشته باشند. “این مطالعه همچنین نشان می دهد که اصول اساسی معماری سلولی وجود دارد که پلتفرم هایی را ایجاد می کند که رویدادهای درون سلولی می توانند بر روی آنها بومی سازی شوند. با تقسیم، عدم تقارن در توزیع این پلت فرم ها می تواند منجر به تنوع در سرنوشت سلول شود. جزئیات ممکن است برای آنها یکسان نباشد. انواع سلول های دیگر، اما احتمالاً این اصول پابرجا هستند.”


محققان راهی برای کنترل سلول های مسئول بازسازی بافت کشف کردند


اطلاعات بیشتر:
Swantje Liedmann و همکاران، بومی سازی یک کمپلکس ترجمه TORC1-eIF4F در طول فعال سازی سلول های CD8+ T، سرنوشت سلول های واگرا را هدایت می کند. سلول مولکولی (2022). DOI: 10.1016/j.molcel.2022.04.016

ارائه شده توسط بیمارستان تحقیقاتی کودکان سنت جود

نقل قول: Killer T در مقابل حافظه: DNA سرنوشتی برای سلول های T نیست (2022، 20 مه) در 20 مه 2022 از https://medicalxpress.com/news/2022-05-killer-memory-dna-isnt-destiny بازیابی شده است. html

این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به غیر از هرگونه معامله منصفانه به منظور مطالعه یا تحقیق خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوای مذکور فقط به هدف اطلاع رسانی ایجاد شده است.