Πρόοδος στη μελέτη του κιρκάδιου ρυθμού σε μεμονωμένα κύτταρα

Μια διεπιστημονική ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο της Γεωργίας έχει αναπτύξει μια νέα τεχνολογία που μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα πώς ένα μεμονωμένο κύτταρο συγχρονίζει το βιολογικό ρολόι του σε σχέση με άλλα κύτταρα. Αν και οι επιστήμονες είχαν παρατηρήσει παλαιότερα σε μακροσκοπικό επίπεδο το συγχρονισμό εκατομμυρίων κυττάρων, οι ερευνητές λένε ότι είναι η πρώτη φορά που κάποιος έχει τη δυνατότητα να παρατηρήσει  το συγχρονισμό του κιρκάδιου ρυθμού σε μεμονωμένα κύτταρα.

Ο κιρκάδιος ρυθμός είναι ο 24ωρος κύκλος της φυσιολογικής διαδικασίας των έμβιων όντων, συμπεριλαμβανομένων των ζώων, των φυτών και μυκήτων. Αυτός ο καθημερινός κύκλος συνδέεται με τον ύπνο, την τροφή, την παραγωγή ορμονών, την αναγέννηση των κυττάρων και άλλων βιολογικών δραστηριοτήτων. Η νέα τεχνολογία που αναπτύχθηκε από τους ερευνητές, στην οποία μεμονωμένα κύτταρα είναι έγκλειστα σε σταγονίδια και έχουν μια ετικέτα με φθορίζουσα πρωτεΐνη,-παρέχει στους επιστήμονες μια σταθερή πλατφόρμα για να παρακολουθούν δεκάδες χιλιάδες κύτταρα με ακρίβεια, σύμφωνα με την επικεφαλής της μελέτης, ZhaojieDeng, τα ευρήματα της οποίας δημοσιεύθηκαν. στο επιστημονικό περιοδικό ScientificReports.

Στη μελέτη, οι ερευνητές ήταν σε θέση να παρακολουθούν περισσότερα από 25.000 μεμονωμένα κύτταρα του Neurosporacrassa, ενός καλουπιού που χρησιμοποιείται συχνά ως ένα ερευνητικό μοντέλο. Όχι μόνο δεν επιβεβαιώνουν ότι πολλά κύτταρα είχαν ένα ξεχωριστό κιρκάδιο ρυθμό αλλά παρατήρησαν επίσης ότι τα μεμονωμένα κύτταρα συγχρονίζουν το ρυθμό τους με την πάροδο του χρόνου. Οι ερευνητές λένε ότι η νέα διαδικασία που περιγράφεται στη μελέτη θα επιτρέψει στους επιστήμονες να παρατηρήσουν και να συγκεντρώσουν δεδομένα από τα κύτταρα για μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από ό, τι ήταν δυνατό στο παρελθόν.

“Αυτή η τεχνολογία μας επιτρέπει να συλλέξουμε μια μεγάλη βάση δεδομένων, καθώς προσπαθούμε να βγάλουμε νόημα από τον κιρκάδιο ρυθμό των κυττάρων», είπε ο LeidongMao, αναπληρωτής καθηγητής και ένας από τους συγγραφείς της μελέτης. “Έχουμε ήδη  σταθεροποιήσει τα κύτταρα έως 10 ημέρες, ενώ στο παρελθόν οι επιστήμονες ήταν σε θέση να συλλέξουν δεδομένα από μεμονωμένα κύτταρα μόνο για 48 ώρες περίπου. Αν θέλετε να μετρήσετε τις δεκάδες χιλιάδες των μεμονωμένων κυττάρων, ταυτόχρονα, κάθε κύτταρο πρέπει να είναι εξαιρετικά σταθερό και να παραμείνει στη θέση του για 10 ημέρες αλλιώς θα χαθούν τα ίχνη του», σημείωσε. Οι ερευνητές λένε ότι τα ευρήματά τους μπορεί τελικά να οδηγήσουν σε προόδους σε ορισμένους τομείς όπου οι κιρκάδιοι ρυθμοί των οργανισμών διαδραματίζουν σημαντικό ρόλο. “Μπορεί να θέλουν να εκμεταλλευτούν το βιολογικό ρολόι των φυκιών για να κάνουν τους αντιδραστήρες από βιοκαύσιμο πιο αποτελεσματικούς ή ίσως να θέλουν να κατανοήσουν το φαινόμενο του συγχρονισμού των γεωργικών παρασίτων όπως οι ακρίδες,” δήλωσε ο JonathanArnold καθηγητής γενετικής και συγγραφέας της ομάδας. Η μελέτη της ομάδας παρέχει εργαλεία και προσεγγίσεις που θα μπορούσαν να φωτίσουν περισσότερο το συγχρονισμό των κυττάρων στο κύριο ρολόι του ανθρώπινου εγκεφάλου, σύμφωνα με τον Arnold. Σημειώνει δε ότι η συμπεριφορά του κύριου ρολογιού του ανθρώπου έχει συνδεθεί με προβλήματα υγείας, όπως η καρδιοπάθεια και ο καρκίνος.

Το τεστ ομιλίας ενός λεπτού θα μπορούσε να βοηθήσει στην αξιολόγηση του κινδύνου άνοιας

Σταδιακή γνωστική εξασθένηση σε ενήλικες με τρέμουλο στα χέρια