Hva vi har lært om nukleolus siden du forlot skolen

Anonim

Størrelsen på en celle nukleol kan vise hvor lenge den cellen, eller til og med organismen som cellen tilhører, vil leve. I løpet av de siste årene har forskerne spilt sammen en uventet sammenheng mellom aldring og en organell som vanligvis kalles cellens ribosomfabrik (eller kanskje bare en blomst i midten av kjernen). En 17. mai omtale i tidsskriftet Trends in Cell Biology skisserer sammenhengen mellom nukleolus og aldersrelaterte veier, som for eksempel de som er forbundet med diettbegrensning eller progeri.

"Nukleolus oppfattes som en grunnleggende husholderske: Den er ansvarlig for å produsere ribosomal RNA, noe som er viktig for syntesen av proteiner som er avgjørende for cellens vitalitet, sier Adam Antebi, direktør for Max Planck Institute for Aging Biology i Tyskland, som medforfattere anmeldelsen med postdoktor Varnesh Tiku. "Men vårt arbeid og andre menneskers arbeid viser at nukleolus spiller mange forskjellige roller, inkludert livsstilsstyring."

Studier av aldring og nukleolus har blitt utført i gjær, ormer, fruktfluer, mus, samt tidlige data hos mennesker som gjennomgår diettbegrensning og mosjon. Ormer er spesielt nyttige for aldrende forskning fordi de bare lever i omtrent en måned, så det er mulig å finjustere sine genomer og se hva som utvider eller forkorter levetiden deres. Antebi og andre har sett at fellesveier relatert til aldring i siste instans påvirker nukleolære størrelsesorganismer med forstørrede nukleoler har kortere levetider, og de med krympede nukleoler har lengre levetider.

Mange av disse levetidspassene konvergerer på et nukleolært regulerende gen kalt NCL-1. Kostrestriksjoner, redusert insulinsignalering og andre livsforlengende inngrep øker aktiviteten til NCL-1, reduserer nukleolær størrelse og dannelse av ribosomer. Ormer som mangler NCL-1 mottar ingen aldersforlengende fordeler fra disse terapiene. Tilsvarende har personer med sykdommer som kreft eller progeri som akselerert aldring forstørret nukleol med økt ribosombiogenese. Det er fortsatt uklart hvorfor en liten nukleol kan forlenge levetiden, men det kan knyttes til å balansere mobilfornyelse og reparasjon.

"Innenfor en organisme, innenfor forskjellige vev, er det sikkert at nukleolarstørrelsen kan variere ganske mye avhengig av cellens metabolske aktiviteter, for eksempel i C. elegans, har neuroner svært små nukleoler, mens de er ganske store i huden celler eller muskelceller, sier Antebi. "Det viser seg at nevroner i C. elegans opprettholder sin struktur godt inn i alderen, mens muskelceller og hudceller har en tendens til å forverres raskere i organismen. Således, selv i en organisme, har forskjellige vev forskjellige nukleolære størrelser, og det kan gjenspeile forskjellige aldringstakten. "

Betyr dette at nukleolus fungerer som en slags cellulær timer? Ikke helt. Antebi hevder at organellen, som mangler en membran og har en unik biokjemi som holder den adskilt fra kjernen, er mer sannsynlig sentrum for vekstkontroll. For mye vekst og celler gjør kreft, for lite og vevsreparasjon blir dysfunksjonell.

"Nukleolus er en så viktig organell, det er det som er valgt for å koordinere alle de forskjellige informasjonsprosessene i cellen som bringer protein og RNA sammen, " sier han. "Hva er livet, men riktig behandling av informasjon og å reagere på miljøer på måter som er sunn for cellen og organismen."

Antebi er interessert i å lære mer om hvorvidt nukleolus virker på bestemte aldersrelaterte veier eller hvis organellen har en global effekt på fysiologisk organismenivå, som immunfunksjon eller metabolsk regulering. Arbeidet øker også muligheten for at nukleoluset er en biomarkør for å overvåke organismers helse eller levetid, og et pilotforsøk hos mennesker støttet dette potensialet. "Hva om? Kanskje det er litt av en strekning, men det er en spennende ide, " sier han.

menu
menu