Вперше було досліджено, як ядра стовбурових клітин і молекули ДНК, що містяться в них, ведуть себе у відповідь на механічні деформації, яким піддаються шкіра і м'язи людини в повсякденному житті.
Пошкодження ДНК веде до неправильного розвитку тканин організму, страхітливих мутацій у потомства, а також ракових захворювань. Вплив радіації та хімічних речовин на цілісність генних ланцюжків, укладених у клітинні ядра, давно у фокусі досліджень провідних лабораторій світу. Вчені так захопилися вивченням «ворогів» ДНК ядерного, атомного і молекулярного розмірів, що проігнорували більш тривіальну загрозу з макроміру - побутові механічні пошкодження.
Можливо, справа у відсутності приводів, адже випадки раптової генетичної мутації, внаслідок падіння з велосипеда, науці не відомі. Інтерес представляє сам захисний механізм - чи існує він? Співробітники Інституту біології старіння Товариства Макса Планка з колегами з інших наукових центрів знайшли такий механізм. Стаття на цю тему вийде в травневому випуску журналу Cell.
Щоб вивчити вплив деформації на клітинні ядра і молекули ДНК, вчені зібрали унікальний пристрій. Установка імітувала механічні напруги, що виникають в шкірі і м'язах при різних пошкодженнях цих тканин. При зовнішніх впливах на стовбурові клітини, що містяться в м'язах і шкірі, клітинні ядра і молекули ДНК реорганізувалися і... стали м'якшими.
Зображення з високою роздільною здатністю показує, що розтягнення призводить до зморщення ядер і перебудови ДНК
"Було цікаво усвідомлювати, що ми могли змінювати механічні властивості ДНК, фізично впливаючи на стовбурові клітини, - поділилися автори роботи, - Якби ця функція була відсутня, ДНК стовбурових клітин була б пошкоджена. Це вказує на те, що ми виявили важливий захисний механізм живих організмів ".
Розм'якшення ядер і ДНК дозволило їм разом з усією тканиною орієнтуватися в напрямку розтягуючих зовнішніх сил. Після припинення вимушеної «гімнастики» її учасники поверталися у вихідне положення, подібно до м'язів ніг після шпагату.
Надихнувшись результатами експерименту, дослідники вирішили протестувати на «гнучкість» ракові клітини. Виявилося, що розтяжка не до смаку ключовим ядерним білкам клітин пухлин. Слід згадати, що ракові клітини генетично нестабільні і схильні до частих мутацій. Тепер вчені мають намір з'ясувати, чи призводять дефекти в механізмі, що захищає ДНК від механічних впливів, до більшої ймовірності виникнення ракового захворювання.