Proteinet som vokter arvematerialet

De er hardarbeidene. De er effektive. De s?rger for at celledelingen g?r som normalt. Men gj?r ikke proteinene jobben sin skikkelig, kan de skade DNA-et ditt. 

FORSKERTEAMET: Bakerste rad, fra venstre: SebastianSchultz, Camilla Raiborg, Andreas Brech, Sigrid Brattlie Thoresen. Midterste rad, fra venstre: Coen Campsteijn, Catherine Sem Wegner, Ky Oliver Schink. Forreste rad: Harald Stenmark, Marina Vietri. Foto: Camilla Smaadal

Av Camilla Smaadal
Publisert 31. aug. 2015

N? har forskere oppdaget noen nye proteiner og enda en mekanisme som er avgj?rende for at celledelingen skal g? som?normalt i kroppen v?r. Hva som skjer i den siste fasen av celledelingen, har nemlig st?tt som et tomt felt i l?rerb?kene. Endelig kan forskere ha kommet et skritt n?rmere svaret.

– Det har tidligere v?rt kjent at kjernemembranen oppl?ses n?r celledelingen begynner, og at den dannes p? nytt n?r kromosomene har fordelt seg p? to datterkjerner.?Men vi har ikke v?rt klar over hvordan hull i de nye kjernemembranene tettes,?sier professor Harald Alfred Stenmark, leder for Senter for kreftbiomedisin p? Radiumhospitalet i Oslo.

–?N? er vi imidlertid et steg videre og har greid ? identifisere en gruppe proteiner som tetter disse hullene, og dersom vi inaktiverer disse, blir kjernemembranen lekk og DNA-skader oppst?r, supplerer han.?

Studien ble nylig publisert i Nature, og den kan v?re et viktig bidrag til ? forst? celledeling. Hvis mekanismen fungerer normalt, hindrer det DNA-skader. Ustabilitet i det genetiske materialet er som kjent forbundet med utvikling av kreft.

Hinnen som beskytter DNA-et

Men det hele kan virke ganske teknisk og komplisert. For ? forst? fenomenet, kan en liten innf?ring i celledeling v?re p? sin plass. Marina Vietri, f?rsteforfatter p? artikkelen og doktorgradsstipendiat ved Universitetet i Oslo, guider oss gjennom:

– Ved vanlig celledeling f?r vi to n?yaktige kopier av morcellen. Disse skal gi vevsvekst eller erstatte gamle celler som er utslitte. Kromosomene, selve arvestoffet v?rt, ligger i kjernen til morcellen og skal kopieres og fordeles likt p? de to dattercellene, sier Vietri.

I begynnelsen er kromosomene samlet i en stor og uformelig masse p? midten. N?r en vanlig celle deler seg, blir f?rst kjernemembranen, alts? hinnen rundt cellekjernen, oppl?st.

– Deretter trekkes kromosomene til hver side, cellen snevres av p? midten og klippes i to, og en ny kjernemembran oppst?r rundt de to datterkjernene. Etter hvert kan vi ikke lenger skille de enkelte kromosomene fra hverandre – de er igjen blitt til en uformelig masse, og vi har f?tt to nye datterceller som inneholder kjerner med n?yaktig samme arvestoff som morcellen.

Det forskerne har lagt under lupen i denne omgang, er hinnen rundt cellekjernen i dattercellene – selve skallet som beskytter DNA-et. Det som har v?rt det vitenskapelige problemet, og som forskerne lenge har v?rt uvitende om, er hvordan kablene som trekker kromosomene fra hverandre, forsvinner, og hvordan hullene etter dem blir tettet f?r en ny hinne blir dannet.

Effektive og hardtarbeidende

Ved hjelp av mikroskopiunders?kelser p? levende celler oppdaget forskerne en spesiell gruppe proteiner kalt ESCRT-proteiner som samler seg rundt den nydannede kjernemembranen. Proteinene arbeider hardt og n?ler ikke med ? skifte b?de stil og arbeidsoppgaver, alt etter hva arbeidsgiveren, cellen, krever av dem.??

– Proteinene danner en slags spiral, og gj?r to ting n?r de kommer til stedet: Det f?rste er ? rekruttere et enzym. Enzymet fungerer som en motorsag som kutter over kablene og fjerner dem, sier Stenmark.?

Men det stopper ikke der.

– Proteinene klemmer ogs? sammen hullene etter kablene, slik at hinnen rundt DNA-et kan stenges igjen – omtrent slik lukkemekanismen i et kamera fungerer. Da etterlater de en glatt og fin membran, uten kabler eller heslige hull som molekyler kan passere igjennom, forklarer Stenmark.

Hvis ESCRT-proteinene derimot ikke gj?r jobben sin skikkelig, blir det tr?bbel p? arbeidsplassen. Da kan nemlig DNA-skader oppst?, noe som vi vet er forbundet med kreft.

– N?r vi blander oss inn i denne mekanismen, slik at den ikke fungerer, ser vi at DNA-skader oppst?r. Hvis hinnen ikke lukkes p? skikkelig m?te, kan nemlig farlige molekyler flyte inn og ut av cellekjernen og skade DNA-et. Det er tydelig at denne mekanismen er viktig for ? hindre DNA-skade. Hvis mekanismen fungerer normalt, kan det bidra til ? hindre kreftutvikling, sier Vietri.

Kreftg?ten: Langt fra l?st

Neste steg blir ? 澳门皇冠体育,皇冠足球比分e tett med andre eksperter for virkelig ? bevise at det finnes en sammenhengen mellom ESCRT-proteiner og kreft. For kreftg?ten er langt fra l?st.

– ? kunne bruke kunnskapen i kreftbehandling, ligger langt fremme i tid. Noe av problemet med ? bruke ESCRT-proteinene i kreftbehandling, er at de ogs? er involverte i andre prosesser som er viktige for cellene. Hvis vi blander oss inn i funksjonen til disse proteinene, vil det p?virke flere andre prosesser, for eksempel cellenes evne til ? bryte ned molekyler som tas inn i cellen.

Persontilpasset kreftbehandling blir viktigere i fremtiden. Stenmark mener funnet av ESCRT-proteinene er et lite, men viktig bidrag i dette bildet.

– Problemet med DNA-sekvenseringen er at vi kan finne mange mutasjoner, uten ? vite hva genet gj?r eller betydningen av det. Det vi jobber med i v?r gruppe, er ? forst? den cellul?re funksjonen til forskjellige gener. N? har vi klart ? kartlegge funksjonen til én gruppe gener – ESCRT-genene – og vi vet akkurat hva de gj?r i cellemembranen og hvor viktige de er for at celledelingen skal g? som normalt.

Farlig attraktive

Forskerne forst?r n? mer om hva proteinene utf?rer i cellemembranen. Men hva gj?r s? disse proteinene p? fritiden, n?r de ikke jobber med ? kutte kabler og tette hull?

Det har lenge v?rt kjent at proteinene er involverte i knoppskyting av HIV-virus. HIV-viruset har nemlig l?rt seg ? kapre disse arbeidsomme proteinene til ? jobbe for seg, og bruker dem til ? infisere andre celler. De hjelper dermed det farlige HIV-viruset. Hvis man griper inn med ESCRT-proteinene, klarer ikke det skumle viruset ? spre seg til andre celler.

Proteinene kan alts? v?re noks? farlige, om de kommer over p? feil territorium. Men i celledelingen i normale celler, blir de rekruttert til gode form?l og hindrer at ugjerninger skjer. S? lenge de gj?r jobben sin skikkelig, da.?

Publisert 31. aug. 2015 13:54 - Sist endret 7. nov. 2025 15:10