سلول ها چگونه به مرز نهایی رشد خود می رسند؟

سرانجام محققان بریتانیایی به این سوال دیرینه در زیست شناسی پاسخ داده اند که سلول ها چگونه به مرز نهایی رشد خود می رسند. به نظر می رسد، آنها از محتوای دی ان ای خود به عنوان یک مقیاس داخلی برای بررسی میزان بزرگی خود استفاده می کنند.

به گزارش سیناپرس، سلول ها اجزای سازنده زندگی هستند و مانند خود زندگی در اشکال و اندازه های مختلفی وجود دارند. بیشتر سلول‌های یوکاریوتی بین یک تا ۱۰۰ میکرومتر هستند، در حالی که نورون‌ها، سلول‌های نازکی هستند که طول آن ها به چندین سانتی ‌متر می ‌رسد.

به گفته زیست شناسان، هر نوع سلول اندازه مشخصی دارد که قبل از تقسیم شدن به دو سلول برای تولید مثل به آن می رسد. زیست ‌شناسان مدت‌ ها در پی سافت پاسخ این سوال بوده‌اند که چگونه سلول ‌ها می‌دانند چه زمانی به آستانه نهایی رشد خود رسیده‌ اند. به همین دلیل محققان مرکز جان اینس در بریتانیا تصمیم گرفتند به این سوال پاسخ دهند که سلول ها چگونه اندازه خود را تنظیم می کنند؟

برای بررسی دقیق این موضوع، پژوهشگران با مشاهده رشد گیاهان، جایی که سلول های مریستم جدید برای ساخت برگ، گل و ساقه ایجاد می شوند، رشد نهایی سلول ها را مورد بررسی قرار دادند. به دنبال رشد و تقسیم این سلول ‌ها در طول زمان، پژوهشگران دریافتند که اگرچه سلول ‌ها ممکن است با اندازه ‌های مختلف زندگی خود را آغاز کنند، اما همه آن‌ها تا زمانی که آماده تکثیر دی ان ای خود شده و به دو قسمت تقسیم شدند به اندازه ثابتی رسیدند.

محققان دریافتند بدون توجه به اندازه اولیه، هر سلول با همان مقدار پروتئین KRP4 متولد می شود. نقش این پروتئین، به تاخیر انداختن شروع همانندسازی دی ان ای است. بدان معنا که اگر سلولی خیلی کوچک به دنیا بیاید، این پروتئین تکثیر دی ان ای را برای مدت طولانی تری به تاخیر می اندازد و به سلول زمان می دهد تا به اندازه مناسب رسیده و رشد کند و روند فوق برای سلول های بزرگ متفاوت و کاملا برعکس است.

برای اطمینان از اینکه هر سلول با همان مقدار پروتین KRP4 شروع به کار می کند، پژوهشگران به بررسی دقیق تر سلول ها پرداخته و دریافتند وقتی یک سلول به دو قسمت تقسیم می شود، این پروتئین روی دی ان ای حرکت می کند و هر KRP4 اضافی که به دی ان ای متصل نشده باشد توسط پروتئین دیگری به نام FBL17 از بین می رود. این فراید بدان معناست که سلول ‌های تازه متولد شده، مشابه مقادیر مساوی از KRP4 را به ارث می‌برند.

رابرت سابلوسکی، یکی از نویسندگان این مطالعه، درباره پدیده فوق توضیح می دهد: برای مدتی طولانی پیشنهاد شده بود که DNA می تواند به عنوان مقیاسی برای اندازه سلول استفاده شود، اما مشخص نبود که سلول ها چگونه می توانند مقیاس را بخوانند و از اطلاعات استفاده کنند.

شرح کامل این پژوهش و یافته های به دست آمده از آن در آخرین شماره مجله تخصصی Science، منتشر شده و در اختیار پژوهشگران قرار دارد.

مترجم: زهرا همراز