Modul în care informațiile călătoresc în interiorul celulelor noastre nu se deosebește cu mult de conexiunile dintr-un cip de calculator, potrivit unui nou studiu ce a dezvăluit activitatea complexă a unei rețele de ioni de calciu ca mesageri intracelulari (en).
Potrivit cercetătorilor de la Universitatea Edinburgh din Marea Britanie, această “rețea celulară largă” utilizează un sistem microscopic de ghiduri, cu scopul de a transmite informații pe distanţe la scară nanometrică şi a transporta instrucțiuni şi activități pentru îndeplinire celulelor — aşa ca, de exemplu, contractarea sau relaxarea muşchilor.
Ionii de Calciu ( Ca2+ ) reprezintă o parte fundamentală a sistemului de mesagerie al celulelor noastre, iar semnalele acestora sunt esențiale pentru o mare varietate de funcţii (en), precum creșterea, moartea şi mișcarea celulelor.
Acum, cercetătorii au luat o vedere fără precedent asupra modului în care ionii de calciu trimit mesaje în interiorul celulei.
Vedeţi şi: A fost găsită veriga care lipsea în evoluţia celulelor complexe
Celulele de animale, după cum vă amintiți din manuale, arată ca niște saci cu diferite structuri numite organite.
Ele plutesc în interiorul celulei, suspendate într-o substanță asemănătoare gelului, cunoscută ca citosol.
Toate împreună, aceste conținuturi interne ale celulelor alcătuiesc citoplasma; până acum, se credea că ionii de calciu pulsează prin citoplasmă pentru a le spune celulelor ce să facă.
Vedeţi şi: Oamenii de ştiinţă au descoperit un nou “micro-organ” în sistemul imunitar
Dar acum se pare că comunicările lor sunt mult mai structurate.
Cercetătorii au descoperit că ionii de calciu au propria lor rețea de “cablare”: ele sunt numite nanocurse (nanocourses) şi ele traversează toată calea până la nucleul din inima celulei, controlând care gene să fie eliberate şi exprimate.
Cablajul nu este static, deoarece schimbările de comportament ale celulelor pot fi reconfigurate reieșind din necesități.
“Cel mai frapant lucru este că acest circuit este foarte flexibil, deoarece această rețea celulară largă se poate rapid reconfigura pentru a furniza diferite ieșiri în dependenţă de informațiile primite şi transmise din nucleu”, spune unul dintre cercetători (en), farmacologul celular Mark Evans.
Vedeţi şi: Oamenii de ştiinţă au confirmat o nouă structură a ADN-ului în celulele umane
Echipa a folosit celulele de șobolan pentru a investiga îndeaproape acest fenomen şi a utilizat microscopia electronică, pentru a descoperi cum exact funcționează aceste nanocursuri.
Cercetătorii explică că seria de nanocursuri ce transportă ionii de calciu, funcționează oarecum similar cu modul în care nanotuburile de carbon sunt utilizate într-un microprocesor de calculator — deși, celulele par a fi mai avansate în acest sens.
Vedeţi şi: Un tip complet nou de vase sanguine au fost descoperite ascunse în oasele umane
“Este important de menționat, acest circuit nu este solid cablat şi poate fi remodelat în dependenţă de diferite cerințe în timpul proliferării celulelor”, explică cercetătorii în lucrarea publicată (en).
“Acesta este un lucru, ce microprocesoarele sau plăcile cu circuite făcute de om, nu-l pot atinge”, a adăugat Evans (en).
Potrivit echipei, știind mai multe despre modul în care celulele mânuiesc instrucțiunile, ar putea ajuta la tratamentul tuturor problemelor cu sănătatea, inclusiv hipertensiunea pulmonară sau chiar creșterea cancerului.
Următorul pas este de a înțelege exact modul în care ionii de calciu funcționează ca cod în programarea celulelor pentru exprimarea diferitor gene; atunci, posibil, am putea folosi acest proces pe viitor.
Cercetarea a fost publicată în Nature Communications.
Lasă un răspuns