Nghiên cứu Y - Dược Thứ sáu, ngày 24/6/2022

Các nhà khoa học khám phá cách tế bào miễn dịch T phân chia

Các nhà khoa học đã khám phá ra cách một loại tế bào T tạo ra hai tế bào con giống hệt nhau về mặt di truyền, nhưng khác nhau về chức năng.
Ảnh minh họa
Ảnh minh họa
Các nhà khoa học tại Bệnh viện Nghiên cứu Trẻ em St. Jude đã giải được một câu đố về miễn dịch học. Một tế bào T CD8 có thể có hai tế bào con khác biệt về chức năng sau khi nó phân chia, mặc dù các tế bào này giống hệt nhau về mặt di truyền. Các nhà nghiên cứu đã giải thích cách thức, tiết lộ một phương pháp mà hệ thống miễn dịch sử dụng để bảo vệ ngay lập tức và lâu dài. Nghiên cứu xuất hiện ngày hôm nay trên Molecular Cell .

Các nhà nghiên cứu đã chỉ ra cách một phức hợp protein cụ thể hướng dẫn bản dịch của một yếu tố phiên mã miễn dịch quan trọng trong một vùng của tế bào T mẹ. Khi tế bào phân chia, do nhân tố phiên mã chỉ có ở một vùng nên sau đó di truyền không đối xứng thành hai tế bào con. Yếu tố phiên mã thúc đẩy sự biểu hiện của một bộ gen trong một tế bào con, đẩy nó trở thành tế bào hiệu ứng, trong khi yếu tố kia trở thành tế bào nhớ.

“Kết quả của chúng tôi gợi ý rằng các sự kiện xảy ra rất sớm trong vòng đời của tế bào T có thể ảnh hưởng đến chức năng của tế bào sau này”, Doug Green, Tiến sĩ, Trưởng khoa Miễn dịch học tại St. Jude cho biết. "Chúng tôi đã phát hiện ra một cách mà hệ thống miễn dịch đảm bảo rằng khi các tế bào T được kích hoạt, phản ứng sẽ rất đa dạng, với một số tế bào, tác nhân gây hiệu ứng, tung ra một cuộc tấn công nhanh chóng vào kẻ xâm lược và những tế bào khác được dự trữ cho sau này, như là bộ nhớ. tế bào. "

Hai tế bào con rất khác nhau nhưng có cùng DNA

Hệ thống miễn dịch có nhiều loại tế bào khác nhau với các chức năng đa dạng. Một loại tế bào chính là tế bào T CD8. Các tế bào này có nhiệm vụ tiêu diệt trực tiếp các tế bào bị nhiễm và khối u. Chúng được kích hoạt bởi một tế bào đặc biệt có một chút vi rút hoặc tế bào khối u, được gọi là kháng nguyên, trên bề mặt của chúng. Điểm tiếp xúc giữa tế bào T và tế bào trình diện kháng nguyên được gọi là khớp thần kinh miễn dịch. Sau khi kích hoạt, các tế bào T phân chia thành các tế bào con giống hệt nhau về mặt di truyền.

Nhiều tế bào con trở thành tế bào hiệu ứng cũng tiêu diệt các tế bào bị nhiễm bệnh hoặc ung thư. Tuy nhiên, một số tế bào con trở thành tế bào nhớ để giúp bảo vệ chống lại các bệnh nhiễm trùng trong tương lai hoặc bệnh ung thư tương tự. Trước khi có nghiên cứu này, người ta vẫn chưa rõ làm cách nào cả tế bào hiệu ứng và tế bào bộ nhớ có thể đến từ cùng một tế bào T mẹ.


Một protein không ổn định, bị mất mà không có dịch

Như manh mối đầu tiên, nhóm của Green trước đây đã chỉ ra rằng hai tế bào con đầu tiên từ một tế bào T cha mẹ đã được kích hoạt có mức độ protein c-Myc khác nhau. Điều này rất quan trọng, vì c-Myc là một yếu tố phiên mã được biết đến để thúc đẩy sự biểu hiện của các gen khiến tế bào T trở thành tế bào hiệu ứng. Tuy nhiên, c-Myc không ổn định, một nửa số c-Myc trong tế bào sẽ biến mất trong vòng 20 phút. Vậy làm thế nào sau đó c-Myc có mặt đủ lâu và ở đúng vị trí để được ưu tiên phân chia thành một tế bào con?

Thông thường, câu trả lời liên quan đến mRNA. mRNA đóng vai trò như một khuôn mẫu mà tế bào sử dụng để tạo ra protein. Khi một protein không ổn định tập trung ở một phần của tế bào, đó là do khuôn mẫu mRNA của nó bị hạn chế ở vị trí đó. Tuy nhiên, các bản sao c-myc mRNA dường như được phân bổ đều khắp tế bào.

Thay vào đó, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng phức hợp protein tạo ra c-Myc chỉ hiện diện gần khớp thần kinh miễn dịch. Phức hợp đặc biệt chịu trách nhiệm dịch mã c-Myc được gọi là phức hợp yếu tố khởi đầu dịch mã 4F (eIF4F) của sinh vật nhân thực. Phức hợp eIF4F là máy dịch mã, lấy các thông điệp mRNA và biến chúng thành protein, trong trường hợp này là c-Myc.

MRNA c-myc có cấu trúc phức tạp ở một đầu. Chỉ phức hợp eIF4F mới có thể sử dụng cấu trúc phức tạp của mRNA c-myc để bắt đầu quá trình dịch mã thành protein. Do đó, c-Myc chỉ được tạo ra khi có eIF4F, điều này sẽ chuyển c-Myc về một phía của ô.

Đây là lần đầu tiên vị trí của máy dịch mã được mô tả là lý do tại sao protein chỉ có trong một phần của tế bào.

Trong khi vị trí của eIF4F giải thích tại sao c-Myc chỉ nằm ở một phần của tế bào, nó tiết lộ một bí ẩn mới: Làm thế nào mà eIF4F lại tập trung ở một đầu của tế bào?

Các nhà khoa học đã sử dụng một kỹ thuật hiển vi đặc biệt, được gọi là kính hiển vi mở rộng, để làm "nổ tung" một tế bào T để tìm hiểu cách eIF4F di chuyển trong tế bào. Điều này gần tương đương với việc thổi bay một con chuột đến kích thước của một con voi. Nghiên cứu này là lần đầu tiên kỹ thuật này được sử dụng với tế bào T chính. Nhóm của Green đã thấy cách eIF4F di chuyển qua tế bào đến một đầu của khớp thần kinh miễn dịch, bao gồm cả cơ chế buôn bán và vị trí cuối cùng của eIF4F trên một "nền tảng" phân tử được liên kết với khớp thần kinh.

"Mã hóa thanh" di truyền xác nhận số phận của các tế bào chị em

Nhóm của Green đã xác minh rằng các cặp tế bào "chị em" - tế bào con của cùng một cha mẹ - bắt đầu biểu hiện gen từ hai dòng dõi khác nhau, tác nhân hoặc bộ nhớ. Nhóm đã thông qua một hệ thống "mã vạch" di truyền để theo dõi các tế bào riêng lẻ nào có liên quan trực tiếp. Đây là một kỳ công kỹ thuật cực cao, vì bên ngoài trình tự mã vạch được sắp xếp lại, có rất nhiều tế bào giống hệt nhau về mặt di truyền. Nhưng nhóm đã có thể giải trình tự các bản sao mRNA của các tế bào này. Các bản sao cho thấy các tế bào chị em giống hệt nhau về mặt di truyền với các mã vạch phù hợp biểu hiện các gen khác nhau được biết là có liên quan đến loại phụ tế bào T tương ứng của chúng.

Green cho biết: “Nghiên cứu này là lần đầu tiên chúng tôi có thể tự tin nói rằng hai tế bào chị em có thể có các kiểu biểu hiện gen rất khác nhau. "Nghiên cứu cũng chứng minh rằng có những nguyên tắc cơ bản của kiến ​​trúc tế bào, tạo ra các nền tảng mà trên đó các sự kiện nội bào có thể bản địa hóa. Khi phân chia, sự bất đối xứng trong phân bố của các nền tảng này có thể dẫn đến đa dạng hóa số phận của tế bào. Các chi tiết có thể không giống nhau đối với các loại tế bào khác, nhưng các nguyên tắc có thể được giữ nguyên. "

Theo Science daily
Tin tức
- Thuocbietduoc.com.vn cung cấp thông tin về hơn 30.000 loại thuốc theo toa, thuốc không kê đơn. - Các thông tin về thuốc trên Thuocbietduoc.com.vn cho mục đích tham khảo, tra cứu và không dành cho tư vấn y tế, chẩn đoán hoặc điều trị. - Khi dùng thuốc cần tuyệt đối tuân theo theo hướng dẫn của Bác sĩ
- Chúng tôi không chịu trách nhiệm về bất cứ hậu quả nào xảy ra do tự ý dùng thuốc dựa theo các thông tin trên Thuocbietduoc.com.vn
Thông tin Thuốc và Biệt Dược
- Giấy phép ICP số 235/GP-BC.
© Copyright Thuocbietduoc.com.vn
- Email: contact@thuocbietduoc.com.vn