Η ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΠΥΡΗΝΙΣΚΩΝ ΚΑΙ ΟΙ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΤΟΥΣ ΜΕ ΤΟ ΝΟΥΚΛΕΟΠΛΑΣΜΑ ΣΕ ΑΝΘΡΩΠΙΝΑ ΚΥΤΤΑΡΑ

Η ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΤΩΝ ΠΥΡΗΝΙΣΚΩΝ ΚΑΙ ΟΙ ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΑΣΕΙΣ ΤΟΥΣ ΜΕ ΤΟ ΝΟΥΚΛΕΟΠΛΑΣΜΑ ΣΕ ΑΝΘΡΩΠΙΝΑ ΚΥΤΤΑΡΑ. Η καλή κυτταρική λειτουργία διατηρείται, εν μέρει, από δύο τύπους κίνησης των πυρηνίσκων.
Το εσωτερικό κάθε κυττάρου είναι πολύ οργανωμένο. Ακριβώς όπως το σώμα μας περιέχει εσωτερικά όργανα, έτσι και τα κύτταρα του σώματός μας περιέχουν πολλά διαφορετικά διαμερίσματα, που ονομάζονται «οργανίδια», το καθένα με το δικό του συγκεκριμένο ρόλο. Τα περισσότερα οργανίδια περιβάλλονται από μια μεμβράνη που διατηρεί τα περιεχόμενά τους ξεχωριστά από το κυτταρόπλασμα Αυτό χαρακτηρίζεται ως παχύρρευστο υλικό, το οποίο συγκρατεί τα υπόλοιπα οργανίδια, τα προστατεύει και αναπληρώνει τον κενό χώρο του κυττάρου.
Ορισμένα οργανίδια, ωστόσο, δεν οριοθετούνται από μεμβράνη. Αντ’ αυτού, ενεργούν ως μικροσκοπικές σταγόνες ελαίου στο νερό, διατηρώντας τη δομή τους επειδή έχουν διαφορετικές φυσικές ιδιότητες από το παχύρευστο υλικό που βρίσκεται γύρω τους. Ένα τέτοιο οργανίδιο είναι ο πυρηνίσκος, ο οποίος βρίσκεται μέσα στον πυρήνα του κυττάρου. Η λειτουργία του πυρηνίσκου είναι να παράγει ριβοσώματα, τις κυτταρικές μηχανές που, όταν μεταφερθούν έξω από τον πυρήνα στο κυτταρόπλασμα, θα συμβάλουν στη βιοσύνθεση πρωτεϊνών.
Στον πυρήνα των ανθρώπινων κυττάρων συνήθως αρχίζει δημιουργία 10 μικρών πυρηνίσκων, οι οποίοι συγχωνεύονται μέχρι να παραμείνουν μόνο ένας ή δύο μεγαλύτεροι πυρηνίσκοι. Προηγούμενες έρευνες είχαν δείξει ότι οι πυρηνίσκοι σχηματίζονται και διατηρούνται χάρη στον διαχωρισμό φάσης υγρού-υγρού. Παρ όλα αυτά, ακριβώς πώς αλληλεπιδρούν οι πυρηνίσκοι μεταξύ τους και με το παχύρευστο νουκλεοσπασματικό παχύρευστο περιβάλλον στον υπόλοιπο πυρήνα παρέμεινε άγνωστο. Ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Νέας Υόρκης έθεσαν ως στόχο τη διερεύνηση της συμπεριφοράς και των αλληλεπιδράσεων των πυρηνίσκων.
Για να κατανοήσουν αυτή τη δυναμική, οι επιστήμονες εξέτασαν την κίνηση και τη σύντηξη πυρηνίσκων σε ζωντανά ανθρώπινα κύτταρα, παρακολουθώντας παράλληλα το σχήμα, το μέγεθος και την ομαλότητα της επιφάνειάς τους χρησιμοποιώντας μικροσκοπική παρατήρηση. Η μελέτη τους αποκάλυψε δύο τύπους κινήσεων ζευγαριών πυρηνίσκων: μια απροσδόκητη συντονισμένη κίνηση πριν από τη σύντηξη τους και μία ξεχωριστή ανεξάρτητη κίνηση. Επιπλέον, διαπίστωσαν ότι η ομαλότητα της διεπαφής των πυρηνίσκων είναι ευαίσθητη τόσο στις μεταβολές της γονιδιακής έκφρασης όσο και στην κατάσταση συσσώρευσης του γονιδιώματος. Για παράδειγμα, όταν το DNA ήταν λιγότερο πυκνό, οι πυρηνίσκοι συρρικνώνονταν και οι επιφάνειές τους γίνονταν πιο ομαλές.
Αυτά τα αποτελέσματα βασίζονται σε νέες γνώσεις για το πώς οργανώνονται τα κύτταρα, δείχνοντας για πρώτη φορά ότι το περιβάλλον μέσα στον πυρήνα διαμορφώνει άμεσα τη συμπεριφορά των πυρηνίσκων. Στο μέλλον, η καλύτερη κατανόηση του τρόπου με τον οποίο τα κύτταρα διατηρούν λειτουργικούς πυρηνίσκους μπορεί να βοηθήσει στην ανάπτυξη νέων διαγνωστικών μεθοδολογιών και θεραπειών, μια και έχει αποδειχτεί ότι δυσλειτουργία των πυρηνίσκων μπορεί να οδηγήσει σε ασθένειες, συμπεριλαμβανομένου και του καρκίνου
*Βιβλιογραφία. Christina M Caragine, Shannon C Haley, Alexandra Zidovska. Nucleolar dynamics and interactions with nucleoplasm in living cells. eLife, 2019; 8 DOI: 10.7554/eLife.47533. Ελεύθερα προσβασιμη.