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科學家揭示細胞保護自身DNA免受機械應力損傷的機制

發布時間:2020-07-02 14:32:18 | 來源:【國際合作與基地平臺處 2020-07-01】
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近日,來自德國和芬蘭的研究人員發現細胞可以通過特定的機制來保護自身免受機械應力(mechanical stress)帶來的損傷。相關研究結果發表在Cell  期刊上,標題為“Heterochromatin-Driven Nuclear Softening Protects the Genome against Mechanical Stress-Induced Damage”。

DNA中發生突變會導致大量的疾病,因此保護DNA內的遺傳密碼對人類健康至關重要。關于化學物和輻射在誘導DNA損傷方面的作用已有很多研究,但機械應力是如何導致DNA損傷的以及可能存在什么樣的機制來保護我們的細胞免受這種損傷,到目前為止仍然是未知的。

研究人員使用了一種特殊的機械設備,讓皮膚和肌肉干細胞暴露在組織內部所經歷的類似機械拉伸中。在機械拉伸的作用下,細胞核和DNA不僅發生重塑,而且也改變了它們的機械特性,使得它們變得更柔軟。如果阻止這種變化,這些干細胞就會遭受DNA損傷,這表明細胞自身具體應對機械應力的保護機制。深入研究發現,如果暴露在機械拉伸下較長時間,整個組織會按照機械力的方向進行自我定位。這種定位防止了細胞核及其DNA的變形,允許它們能夠恢復到初始狀態,從而起到了長期的機械保護作用。

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