Një mini-organ i sapo zbuluar në qeliza që mbron gjenomin nga sulmi i ADN-së

Një mini-organ i sapogjetur në qelizat e gjitarëve është një kurth që mbyllet rreth unazave të vogla të ADN-së. Shkencëtarët besojnë se mund të jetë një sistem mbrojtës i integruar për gjenomin dhe një relike nga një kohë përpara qelizave komplekse.

Të gjitha kafshët, bimët dhe kërpudhat janë eukariote , që do të thotë se qelizat e tyre strehojnë ADN-në e tyre brenda një ndarje të veçantë të quajtur bërthama. Por një pjesë e ADN-së së qelizës ekziston jashtë kësaj strukture, në trupin e mbushur me lëng të qelizës të quajtur citoplazmë. Përveç kësaj, materiali gjenetik i huaj nga viruset dhe bakteret mund të injektohet në citoplazmë.

Shkencëtarët nuk e kuptojnë plotësisht se si këto pjesë të materialit gjenetik lundrues mbahen larg bërthamës, ose pse ato degradohen shpejt nëse projektet në atë material nuk përdoren për të bërë proteina.

Por në një studim të fundit, studiuesit identifikuan një strukturë unike që mund të ndihmojë në shpjegimin se si qelizat mund ta mbajnë këtë ADN larg nga bërthama.

Struktura e paparë kurrë më parë, të cilën studiuesit e quajtën një “ekskluzione”, e mbyll këtë ADN. Studiuesit spekulojnë se procesi që kjo organelë e re e mundshme, ose ndarje qelizore e specializuar, përdor për të kapur ADN-në mund të lidhet me mënyrën se si u zhvillua bërthama në qelizat e hershme eukariote.

Gjetjet mund të hedhin dritë mbi mënyrën se si qelizat reagojnë ndaj pushtuesve dhe në zhvillimin e kancerit dhe kushteve autoimune, thanë studiuesit.

“Nëse ADN-ja hyn në një qelizë njerëzore, atëherë qeliza ka një … sistem mbrojtës”, që do të thotë se “ADN-ja kapet në citoplazmë,” tha autorja e vjetër e studimit Ruth Kroschewski, një udhëheqëse e grupit në Institutin e Biokimisë në ETH Cyrih në Zvicër, e cila u botua në shtator në revistën Molecular Biology of the Cell .

Kroschewski dhe kolegët e saj prezantuan sythe adoleshente të ADN-së të quajtura plazmide në lloje të ndryshme qelizash njerëzore, duke përfshirë qelizat e rritura nga indet e dhuruara dhe qelizat HeLa – linja e parë qelizore “e pavdekshme” që rrjedh nga qelizat e kancerit të një gruaje të quajtur Henrietta Lacks . Ata zbuluan se, në çdo rast, një membranë e dyfishtë u formua rreth plazmidit, duke formuar strukturën që ata e quajnë ekskluzive.

Brenda strukturës, ata gjetën gjithashtu material gjenetik që kodon telomeret , “kapakët” në fund të kromozomeve që mbrojnë ADN-në nga shkatërrimi. Kjo ADN telomere mund të kapet në unaza që notojnë rreth qelizës.

Ashtu si bërthama, përjashtues ka një membranë të dyfishtë dhe disa nga të njëjtat proteina. Por atij i mungojnë elementë të tjerë, siç janë komplekset e poreve bërthamore – struktura që lejojnë vetëm përzgjedhjen e molekulave në bërthamë. Studiuesit zbuluan gjithashtu se përjashtimet qëndruan në qelizë gjatë disa raundeve të ndarjes së qelizave, por ato nuk përfunduan në qelizat e reja të krijuara në atë proces.

Procesi i kapjes së plazmideve mund të jetë një relike evolucionare e makinerisë qelizore që ndihmoi në formimin e membranave të para bërthamore rreth ADN-së kromozomale, tha Kroschewski. Por përjashtimet duken unike në atë që kapin vetëm materialin gjenetik që qeliza mendon se është potencialisht e rrezikshme ose e panevojshme.

Përjashtimet mund të luajnë gjithashtu një rol në sëmundjet autoimune , tha Kroschewski. Nëse ADN-ja e një patogjeni mbetet në qelizë shumë kohë pasi pushtuesi e injektoi atë, kjo mund t’u tregojë qelizave se ka ende një infeksion që duhet luftuar.

Birgitte Regenberg , një profesore e biologjisë në Universitetin e Kopenhagës, e cila nuk ishte e përfshirë në studim, tha se përjashtimet kanë disa ngjashmëri me mikrobërthamat, ose strukturat që formohen rreth ADN-së kromozomale që përfundojnë jashtë bërthamës gjatë ndarjes së qelizave. Megjithatë, studiuesit dalluan përjashtimet nga mikrobërthamat sepse ato formohen në pika të ndryshme të ciklit qelizor dhe nuk përmbajnë ADN kromozomike.

Të kuptuarit se si qelizat reagojnë ndaj ADN-së jashtë kromozomeve mund të jetë vendimtare për të kuptuar marrëdhënien midis plazmideve dhe kancerit, tha Regenberg. Unazat e ADN-së së telomereve janë të lidhura me kancerin sepse ato nuk tkurren me ndarjen e qelizave siç do të ndodhnin normalisht dhe mund të mundësojnë ndarjen e pacaktuar të qelizave që është një shenjë dalluese e sëmundjes.

“Ne e dimë se kanceret dhe qelizat tumorale, ato do të mbajnë një ngarkesë të madhe të ADN-së rrethore,” tha ajo për Live Science. “Dhe kjo është, në disa raste, duke nxitur në mënyrë aktive tumoret.”