Zellen funktionieren wie Bandrekorder, um Gesundheit zu überwachen | happilyeverafter-weddings.com

Zellen funktionieren wie Bandrekorder, um Gesundheit zu überwachen

Eine der neuesten Entdeckungen der Molekularbiologie ist die Existenz von Retrons, Sequenzen von "Müll" -DNAs, die dazu dienen, die Erfahrungen einer Zelle aufzuzeichnen. Der Forscher Timothy Lu vom Massachusetts Institute of Technology glaubt, dass diese DNA-Fragmente, von denen bekannt ist, dass sie in E. coli-Bakterien vorkommen, auch in Menschen existieren und das Potenzial haben, Gesundheit und Krankheit auf eine aufregende neue Art zu erklären.

menschliche Zellen.jpg

Retrons zeichnen zelluläres Protokoll auf

Retrons sind DNA-Stränge, die erstmals in den 1980er Jahren entdeckt wurden, aber niemand verstand, was sie taten.

Dr. Lu und sein MIT-Kollege Dr. Fahim Farzadfard entdeckten, dass Retrons die Anweisungen kodieren, um noch mehr DNA herzustellen, wenn die Zelle bestimmten Ereignissen wie ultraviolettem Licht oder einer giftigen Chemikalie ausgesetzt ist. Wenn die Zelle das Ereignis überlebt, werden diese neuen DNA-Stränge in das Genom eingebaut. Lu und Farzadfard haben immer noch nicht genau erklärt, wie sich die Zelle nach ihrer DNA-Veränderung anders verhält, aber sie erkennen, dass diese DNA-Stränge innerhalb der Zelle eine Art Tagebuch schaffen. Durch die Lokalisierung der neuen DNA-Sequenzen können Wissenschaftler sagen, was die Zelle durchgemacht hat.

Wie kann dies nützliche Informationen liefern? Wenn man sich eine einzelne Zelle ansieht, gibt es nicht viel zu lernen. Aber im Hinblick auf die Betrachtung von Zellgruppen beginnen die Retrons, eine Geschichte zu erzählen. Nicht jede Zelle ist dem gleichen Reiz ausgesetzt. Wenn ein ultraviolettes Licht in die Petrischale scheint, wo beispielsweise Millionen von E. coli-Zellen leben, erhalten manche eine stärkere Dosis als andere. Ihre Retrons werden sich zuerst ändern. Wenn das Licht weiter scheint, werden mehr und mehr E. coli Änderungen in ihren Retrons haben, die das Ereignis aufzeichnen. Die Analyse der Anzahl von Änderungen in Zellgruppen wird dem Wissenschaftler sagen, wie lange das Licht scheint oder wie hell es ist.

Natürlich ist uns die Gesundheit von E. coli-Zellen, die in einer Petrischale wachsen, nicht wirklich wichtig. Aber wir kümmern uns zum Beispiel um die Gesundheit von Geweben, die aus Zellen bestehen, aus denen unsere Haut besteht.

Wenn menschliche Haut beispielsweise während eines langen Tages am Strand ohne Sonnenbestrahlung ultraviolettem Licht ausgesetzt wird, reagieren einige Zellen mehr als andere. Ihre DNA-Sequenzen werden sich verändern.

Das nächste Mal, wenn der Strandbesucher den Tag in der Sonne ohne Sonnencreme verbringt, werden mehr Hautzellen ihre DNA verändern. Wenn man sich die DNA einer Hautzelle anschaut, würde man dem Dermatologen nicht viel über die Sonnenbestrahlung des Strandgängers erzählen, aber wenn man sich die DNA von tausend Hautzellen (aus Zehnermilliarden, die die Haut ausmachen) anschaut, könnte man das sagen viel Arzt.

Siehe auch: Junge Trinker schädigen DNA

Analog, nicht digital

Wenn Retrons in Gruppen von Zellen analysiert werden, beginnen sie, viel nützlichere Informationen zu bieten. Der Retron einer Zelle zeigt an, ob die Zelle einem Ereignis ausgesetzt war oder nicht. Eine größere Gruppe von Zellen-Retrons, die zusammen untersucht werden, kann nicht nur zeigen, ob ein schädigendes Ereignis eingetreten ist, sondern auch, wie lange und wie viel. Dr. Cameron Myhrvold vom Wyss Institute for Biologisch Inspired Engineering der Harvard University vergleicht diesen Effekt mit einem alten Tonbandgerät. Eine digitale Aufnahme erfasst einen Ton oder nicht, aber ein Tonbandgerät erfasst die Stärke oder Schwäche des Klangs, der es erreicht.

#respond