Nova studija je otkrila uvid u to kako ćelije osećaju i reaguju na bestežinsko stanje u svemiru. Informacije bi mogle biti korisne za održavanje zdravlja astronauta u budućim svemirskim misijama.
Uslovi gravitacije u svemiru, poznati kao mikrogravitacija, pokreću jedinstveni skup ćelijskih odgovora na stres. U novom radu, istraživači su otkrili da modifikator proteina SUMO igra ključnu ulogu u ćelijskoj adaptaciji na simuliranu mikrogravitaciju.
„U normalnim uslovima gravitacije, poznato je da SUMO reaguje na stres i da igra ključnu ulogu u mnogim ćelijskim procesima, uključujući popravku oštećenja DNK, regulaciju citoskeleta, ćelijsku podelu i promet proteina“, rekla je vođa istraživačkog tima Rita Miler, profesor biohemije. i molekularnu biologiju na Univerzitetu Oklahoma State u Stillvater-u. „Ovo je prvi put da se pokazalo da SUMO ima ulogu u odgovoru ćelije na mikrogravitaciju.“
Džeremi Sabo, diplomirani student u Millerovoj laboratoriji, predstaviće nalaze na Discover BMB, godišnjem sastanku Američkog društva za biohemiju i molekularnu biologiju, 25-28. marta u Sijetlu.
SUMO može da komunicira sa proteinima preko dve vrste hemijskih veza: kovalentnog vezivanja za ciljni lizin ili nekovalentne interakcije sa partnerom za vezivanje. Istraživači su posmatrali obe vrste interakcija u ćelijama kvasca, modelu organizma koji se obično koristi za proučavanje ćelijskih procesa. Oni su analizirali ćelije koje su bile podvrgnute šest ćelijskih podela u normalnoj gravitaciji Zemlje ili mikrogravitaciji simuliranoj korišćenjem specijalizovane posude za kulturu ćelija koju je razvila NASA.
Da bi razumeli na koje ćelijske procese je uticao stres mikrogravitacije, počeli su upoređivanjem nivoa ekspresije proteina za ćelije koje su iskusile svaki uslov gravitacije. Zatim, da bi saznali šta je pokretalo ove promene proteina, oni su preciznije pogledali koji od ovih proteina je u interakciji sa SUMO-om koristeći masenu spektroskopiju.
U ćelijama koje doživljavaju mikrogravitaciju, istraživači su identifikovali 37 proteina koji su fizički bili u interakciji sa SUMO-om i pokazali nivoe ekspresije koji su se razlikovali od onih na Zemljinim gravitacionim ćelijama za više od 50%. Ovih 37 proteina uključivalo je one koji su važni za popravku oštećenja DNK, što je značajno jer oštećenje zračenja predstavlja ozbiljan rizik u svemiru. Drugi proteini su bili uključeni u proizvodnju energije i proteina, kao i u održavanje oblika ćelije, deobu ćelije i promet proteina unutar ćelija. Video prikazuje RVV tokom upotrebe. Kvasac raste u četiri RVV-a dok se svaki okreće na 30 obrtaja u minuti. Ceo sistem je u inkubatoru na 30 stepeni Celzijusa, što je optimalna temperatura za rast S. cerevisiae. Zasluge: Džeremi Sabo, Državni univerzitet Oklahoma
„Pošto SUMO može da modifikuje nekoliko faktora transkripcije, naš rad takođe može dovesti do boljeg razumevanja kako kontroliše različite signalne kaskade kao odgovor na simuliranu mikrogravitaciju“, rekao je Miler.
Zatim, istraživači žele da utvrde da li je odsustvo SUMO modifikacije na specifičnim proteinima štetno za ćeliju kada je podvrgnuta simuliranoj mikrogravitaciji.
