U najnovijem istraživanju iz grupe Campas na Klasteru izvrsnosti za fiziku života TU Drezden, otkrivena je značajna uloga ćelijskog jezgra u organizaciji tkiva i formiranju organa, što nadmašuje prethodno razumene funkcije ovog organela. Dok je ćelijsko jezgro ranije bilo poznato pretežno po svojoj ulozi u genetskoj regulaciji, novo istraživanje otkriva da ono igra ključnu ulogu u kontroli mehaničkih svojstava tkiva poput ukočenosti i rasporeda ćelija, posebno u očima i mozgu.
Profesor Otger Campas, vodeći istraživač u ovoj studiji i predsedavajući za dinamiku tkiva na TU Drezden, bio je fasciniran kako fizička svojstva jezgra mogu uticati na formiranje tkiva. U prethodnim istraživanjima, njegov tim je proučavao kako sile među ćelijama mogu oblikovati embrione, ali ovo novo istraživanje otkriva da se jezgra mogu tako snažno pakovati da učvrste tkivo, što je bio potpuno nov uvid.
Proučavajući zebrice, modelne organizme zbog svoje transparentnosti tokom embrionalnog razvoja, istraživači su otkrili da veličina jezgra direktno utiče na krutost tkiva. Kada jezgro zauzima veći deo ćelijskog prostora, ono ne samo da kontroliše mehanička svojstva tkiva, već takođe dovodi do organizacije ćelija u gotovo kristalne nizove. Ova organizacija je ključna za pravilno funkcionisanje tkiva poput mrežnjače oka i moždanih struktura.
„Merili smo krutost tkiva u retini zebrice i otkrili da to zavisi od pakovanja jezgara. Ovo je bilo potpuno neočekivano jer se verovalo da mehanika tkiva zavisi od interakcija na površini ćelije, a ne od organela unutar ćelija,“ objašnjava profesor Campas. Njihova studija, objavljena u prestižnom časopisu Nature Materials, pokazuje da ćelijsko jezgro igra ključnu ulogu u organizaciji tkiva, što može imati dalekosežne posledice za razumevanje embrionalnog razvoja i potencijalne bolesti povezane sa oštećenjima na nuklearnom nivou.
Koautor Sangvoo Kim dodaje da je proširenjem modela aktivne pene otkriven novi način prelaska iz čvrstog u tečni oblik, koji je kontrolisan relativnim veličinama jezgra i ćelije. Ova otkrića ne samo da otvaraju nove putanje u istraživanju bioloških procesa, već i potencijalno objašnjavaju mehanizme koji stoje iza razvojnih poremećaja i bolesti.
Ova studija pruža nova saznanja o tome kako ćelije grade organe tokom embrionalnog razvoja i kako fizička svojstva jezgra mogu biti ključ za razumevanje formiranja i funkcije tkiva, otvarajući vrata za buduća istraživanja u ovom uzbudljivom polju.
