شناسایی نحوه رشد اووسیت ها به کمک اسکلت سلولی

به گزارش روابط پایگاه اطلاع رسانی علوم آزمایشگاهی ایران، بر اساس یک مطالعه جدید منتشر شده در Proceedings of the National، دانشمندان Northwestern Medicine شناسایی کرده اند که چگونه پروتئین های اسکلت سلولی به رشد تخم های در حال رشد در مگس های میوه کمک می کنند.

اووسیت ها از مجموعه ای از سلول های خواهر در داخل تخمدان تشکیل می شوند که یکی از سلول ها خود را به عنوان تخمک متمایز می کند و بقیه سلول های (پرستاری)می شوند که مواد ساختمانی، mRNA ها، پروتئین ها و اندامک های مورد نیاز برای رشد تأمین می کنند.. دکتر ون لو، استادیار پژوهشی زیست شناسی سلولی و تکاملی و اولین نویسنده این مطالعه، گفت: سلول های پرستار تخمک را تغذیه می کنند و سپس به عنوان بخشی از فرآیند رشد می میرند.

با این حال، مکانیسم های پشت این فرآیند به خوبی درک نشدند و آزمایشگاه دکتر ولادیمیر گلفاند، پروفسور لزلی بی آری، استاد علوم سلولی، مولکولی و تشریحی و نویسنده ارشد این مطالعه، کاوش های بیشتری را برانگیخت.

گلفاند، که همچنین استاد زیست شناسی سلولی و تکاملی است، می گوید: در اصل این تخمک ها انگل هستند. آنها پروتئین نمی سازند؛ همه چیز در سلول های پرستار انجام می شود.

در مطالعه کنونی، دانشمندان تخمدان هایی را از مگس های میوه کشت دادند که تقریباً 75 درصد از DNA آن ها با انسان مشترک است و فرآیندهای رشد سلولی مشابهی را پشت سر می گذارند.

سپس، محققان از تصویربرداری زنده برای ردیابی پروتئین های درون تخمک و سلول های پرستار استفاده کردند. آنها مشاهده کردند که یک تخمک تعداد بیشتری میکروتوبول تولید می کند، (بزرگراه) بین سلولی که برای دسترسی و انتقال پروتئین ها و سایر منابع از سلول های پرستار استفاده می شود.

در انسان، پروتئین XMAP215 باعث رشد میکروتوبول ها می شود، در حالی که در مگس های میوه، این فرآیند توسط یک همولوگ ژنتیکی به نام مینی دوک ها (Msps) تنظیم می شود.

سپس دانشمندان دریافتند که Msps mRNA (RNA پیام رسان)، که حاوی دستورالعمل هایی برای ساخت پروتئین Msps است، در سلول تخمک متمرکز شده است. بر اساس این مطالعه، شکست mRNA بر رشد میکروتوبول و رشد سلولی تأثیر منفی گذاشت.

با استفاده از هیبریداسیون درجا فلورسانس تک مولکولی، محققین دریافتند که dynein، یک پروتئین موتور اسکلت سلولی که محموله ها را در امتداد میکروتوبول ها در سلول ها حرکت می دهد، مسئول تجمع mRNA Msps در داخل تخمک است.

بر اساس این مطالعه، حذف داینئین باعث کاهش مقدار mRNA درون تخمک شد که رشد طبیعی سلول را متوقف کرد.

Dynein mRNA Msps بیشتری را به تخمک می آورد و آن mRNA پروتئین Msps بیشتری تولید می کند که به نوبه خود مسیرهای میکروتوبول بیشتری را برای موتور داینئین ایجاد می کند. به گفته گلفند، به این ترتیب، Dynein و Msps یک حلقه بازخورد مثبت را تشکیل می دهند که باعث رشد تخمک می شود.

گلفاند گفت: هویت تخمک یک سوال کلیدی در زیست شناسی رشد است.دانستن اینکه چه چیزی در تعریف تخمک از 16 سلول به هم پیوسته ای که از آنها متولد شده است، مهم است، زیرا اولین مرحله رشد است. دانستن اینکه میکروتوبول ها و موتورهای میکروتوبولی بخش مهمی از آن هستند، مفید است.

گلفاند گفت که تحقیقات آینده بر روی عواملی متمرکز خواهد شد که تعیین می کنند کدام سلول به تخمک تبدیل می شود.