Hücreler “Dalga” Yaparak İletişim Kurar
Hücreler hayatın her alanında sağlamak, sürdürmek ve kontrol etmek için aralıksız olarak çalışır. Tıpkı insanlarda olduğu gibi, iletişim, başarılarının anahtarıdır.
Her önemli biyolojik süreç, sadece yakın komşuları ile değil, aynı zamanda önemli ölçüde daha uzak olanlarla da hücreler arasında bir tür iletişim gerektirir. Mevcut anlayış, bu bilgi alışverişinin sinyal veren moleküllerin difüzyonuna veya hücreler arası rölelere dayanmasıdır.
Kyoto Üniversitesi Tıp Fakültesi’nde bir araştırma ekibi, Gelişimsel Hücre dergisinde ,hücre hareketini kontrol etmek için ‘mekanik-kimyasal’ sinyallerine dayanan yeni bir iletişim yöntemini rapor ediyor. Araştırma grubu temel bir yola (MAPK / ERK veya ERK yolu) odaklandı ve tek bir hücrenin hareketinin, bir hücre kolektifinin göçüyle sonuçlanan basamaklı bir reaksiyonu nasıl tetikleyebildiğini gösterebildi.
Çalışmanın lideri Tsuyoshi Hirashima “Hücrelerdeki mekanik ve biyokimyasal sinyaller; homeostaz(Çevresinde gerçekleşen olumsuzluklar karşısında hücrenin kendi dengelerini koruma çabası, değişen koşullarda iç dengenin aktif düzenlemesidir.), gelişim, hastalıklara kadar her şeyi temelden kontrol ediyor.” diye açıklıyor.
“Geçmiş deneylerden, ERK yolağının hücre aktivitesinde ne kadar hayati olduğunu biliyorduk ancak bir hücre koleksiyonunda nasıl yayılabileceğinin mekanizması eksikti.”
MAPK / ERK(Hücredeki, hücre yüzeyindeki bir reseptörden hücrenin çekirdeğindeki DNA’ya bir sinyal ileten bir protein zinciridir.) o kadar temeldir ki; büyüme ve gelişmeden nihai hücre ölümüne kadar çok çeşitli eylemleri kontrol ederek tüm hücrelerde bulunur. Bu yol, hücre yüzeyindeki bir reseptör proteini, bir sinyal molekülü ile bağlandığında aktive olan bir protein ve hücrenin iç kısmına yayılan reaksiyonlarla sonuçlanır.
Bireysel bir hücrenin aktif ERK yolunu görselleştirebilen canlı bir görüntüleme tekniği kullanan ekip, hücre hareketinin etkilerini gözlemlemeye başladı. Buldukları şey beklenmedikti: Bir hücre kendini genişletmeye başladığında, ERK aktivitesi arttı ve bu da hücrenin büzülmesine neden oldu.
Hirashima, “Hücreler birbirine sıkı sıkıya bağlı ve birlikte paketlendiğinden biri ERK aktivasyonundan büzülmeye başladığında komşularını çekiyor.” diye açıklıyor. Bu daha sonra çevredeki hücrelerin genişlemesine neden oldu, ERK’leri aktive etti, bu da bir tür çekişmenin koloni hareketine yayılmasına neden olan büzülmelerle sonuçlandı.
“Araştırmacılar daha önce ERK aktive edildiğinde hücrelerin genişlemesini önermişlerdi, bu yüzden sonuçlarımız oldukça sürpriz oldu.”
Ekip bu gözlemleri, mekanik-kimyasal düzenlemeleri nicel parametrelerle birleştirerek matematiksel bir modele dahil etti. Çıktı, deneysel verilerle tutarlılık göstermiştir.
Hirashima, “Çalışmamız, ERK aracılı mekanik-kimyasal geri besleme sisteminin karmaşık çok hücreli desenler ürettiğini açıkça gösteriyor.” dedi.
“Bu, doku onarımı ve tümör metastazı dahil olmak üzere birçok biyolojik süreci anlamak için yeni bir temel sağlayacaktır.”
Çeviri:Simge KARA
Kaynak:https://www.bizsiziz.com/cells-communicate-by-doing-the-wave/