Một công trình mới trên Genes & Development mô tả cơ chế phân tử chung giúp tế bào gốc phôi chuột tồn tại trong trạng thái giống diapause. Nhóm nghiên cứu, làm việc trong phòng thí nghiệm của Alexander Tarakhovsky, kiểm tra cách bảo tồn bản sắc tế bào khi chuyển hoá giảm hoặc khi thiếu tín hiệu tăng trưởng.
Họ dùng I-BET151 để mô phỏng suy giảm hoạt động yếu tố phiên mã Myc, đồng thời ức chế mTOR để giả lập thiếu dinh dưỡng. Ở cả hai điều kiện, tế bào gốc giảm mạnh chuyển hoá, giảm sản xuất RNA và tổng hợp protein nhưng vẫn giữ tính đa năng. Những tế bào này kháng lại các tác nhân thúc đẩy chuyên hóa và khi các chất ức chế bị loại bỏ, chúng tiếp tục phát triển bình thường và có thể đóng góp vào phôi khỏe mạnh.
Nghiên cứu chỉ ra rằng nhiều stress khác nhau làm dịch chuyển protein Capicua, vốn giữ các gen phanh cho đường MAP kinase ở trạng thái im lặng; khi Capicua bị dịch chuyển, các gen phanh này được bật lên. Kết quả ủng hộ ý tưởng rằng diapause phát sinh từ cấu trúc của mạng lưới điều hoà và liên hệ tới công trình biểu sinh trước đó của nhóm, bao gồm hiện tượng bắt chước histone.
- Hệ quả rộng hơn: cơ chế phanh tương tự có thể giải thích cách tế bào miễn dịch, tế bào gốc mô, virus và tế bào ung thư tồn tại khi chịu stress chuyển hoá.
Nhóm nghiên cứu cũng đang khám phá liệu chương trình giống diapause có ảnh hưởng tới lão hoá tế bào thần kinh và khả năng chống tổn thương hay không.
Từ khó
- diapause — trạng thái nghỉ phát triển tạm thời của phôi
- chuyển hoá — tập hợp các phản ứng hóa học trong tế bào
- phiên mã — quá trình tổng hợp RNA từ mã di truyền
- ức chế — ngăn chặn hoạt động của protein hoặc quá trình
- biểu sinh — thay đổi điều hòa gen không liên quan DNA
- đa năng — khả năng phát triển thành nhiều loại tế bào
Mẹo: di chuột, dùng phím Tab hoặc chạm vào các từ được tô sáng trong bài để xem định nghĩa nhanh ngay khi bạn đọc hoặc nghe.
Câu hỏi thảo luận
- Cơ chế phanh tương tự được nêu trong bài có thể giúp tế bào ung thư hoặc virus tồn tại khi chịu stress. Theo bạn, hiểu rõ cơ chế này có thể mang lại lợi ích gì cho y học?
- Nghiên cứu liên hệ diapause với công trình biểu sinh và bắt chước histone. Bạn nghĩ thay đổi biểu sinh có thể được ứng dụng như thế nào trong điều trị hoặc phục hồi tế bào?
- Nhóm nghiên cứu muốn khám phá ảnh hưởng của chương trình giống diapause tới lão hóa tế bào thần kinh. Theo bạn, những thí nghiệm hoặc bằng chứng nào là quan trọng để kiểm tra liên hệ này?
Bài viết liên quan
Mô hình NMR mới giúp cải thiện độ nét ảnh MRI
Các nhà nghiên cứu ở Rice University và Oak Ridge National Laboratory phát triển khung lý thuyết chế độ riêng NMR. Phương pháp dùng phương trình Fokker-Planck liên kết chuyển động phân tử với tín hiệu MRI và tái tạo phép đo thực nghiệm.
