Nova studija, koju su vodili stručnjaci sa Univerziteta u Notingemu, pokazala je da se različite biljne vrste na različite načine suočavaju sa istom evolucionom preprekom, a nalazi mogu dati uvid u agresivne oblike raka.
Duplikacija celog genoma (VGD) se dešava u svim kraljevstvima života. Najčešći je kod biljaka, ali se javlja i kod nekih od najagresivnijih karcinoma. Nakon VGD-a, ćelija ima dodatne genome i naziva se poliploid.
Većina naših glavnih useva je takođe poliploidna, uključujući pšenicu, jabuke, banane, zob, jagode, šećer i kupusnjače kao što su brokoli i karfiol. Poliploidija se takođe javlja kod nekih od najagresivnijih glioma (rak mozga) i povezana je sa progresijom raka. Generalno, poliploidija je povezana sa robusnošću (kao kod useva) i adaptacijom na životnu sredinu (kao kod karcinoma koji metastaziraju).
Pošto poliploidi imaju više genoma za upravljanje, udvostručavanje ovih genoma može biti slabost, pa je važno razumeti koji faktori stabilizuju mlade poliploide i kako se genom udvostručuje – populacije evoluiraju.
U ovoj novoj studiji, objavljenoj u Cell Reports, stručnjaci sa Univerzitetske škole prirodnih nauka posmatraju kako su tri uspešne poliploidne biljne vrste evoluirale da upravljaju dodatnom DNK i da li su svaka od njih to radila drugačije ili na isti način.
Profesor Levi Jant, koji je vodio studiju, rekao je: „Razumevanje niza problema sa kojima se suočavaju poliploidi može nam pomoći da razumemo zašto neki uspevaju, a drugi ne. Vidimo da uspešni poliploidi prevazilaze specifične probleme sa upravljanjem DNK i fokusiramo se na ono šta tačno njihova ‘prirodna rešenja’ su.
„U našoj studiji, pogledali smo tri slučaja u kojima su se vrste prilagodile ‘poliploidnom životu’ i ne samo da su preživele, već su čak i napredovale. Zatim smo pogledali da li su koristili ista molekularna rešenja za preživljavanje. Iznenađujuće, nisu.“
Istraživači su otkrili da najjasniji signal brze adaptacije na poliploidno stanje dolazi od molekula CENP-E, koji je tačan molekul za koji su druge grupe nedavno otkrile da je Ahilova peta za polipoidne karcinome, i da je obećavajući terapeutski cilj za ubijanje kancera. Sledeći najjasniji signal došao je od „gena mejoze“, za koje profesor Jant primećuje da su uključeni kod mnogih karcinoma, dok su isključeni u skoro svim normalnim ćelijama.
„Otkrili smo signale brze adaptacije na VGD stanje u istim molekularnim mrežama, au slučaju CENP-E, tačan molekul koji je posebno važan za poliploidne karcinome“, nastavlja profesor Jant.
„Ovaj VGD daje raku kratkoročnu prednost u odnosu na većinu terapija, ali ciljanje na taj tačan molekul, CENP-E, posebno ubija poliploidni kancer. Ovo je upečatljiv primer evolucionog ponavljanja (ili konvergencije) iz potpuno različitih pravaca, ali ka Ista adaptivna prepreka Sada možemo uzeti ovaj model koji se dobro prilagođava poliploidiji i koji može da informiše naše razmišljanje o određenim vrstama raka.
Nalazi studije mogli bi da utiču na naše razumevanje o tome kako određeni poliploidni karcinomi, kao što su gliomi (rak mozga) mogu da koriste poliploidiju da napreduju, i koji molekuli mogu biti ciljani kao deo bilo koje terapije za „ubijanje“ ćelija raka.
U širem smislu, studija je važan dokaz koji pokazuje da rudarska evoluciona biologija za ova prirodna rešenja može da informiše buduće terapije. Konačno, studija takođe ilustruje različite načine na koje možemo bolje da konstruišemo naše mnoge poliploidne useve kako bi bili otporniji na određene kataklizmičke događaje u budućnosti — kao što su klimatske promene.
