به گزارش پایگاه اطلاع رسانی بنیان، یک مطالعه جدید توسط یک تیم تحقیقاتی از وورزبورگ به بررسی چگونگی سرعت رشد سلول‌ها، در شرایط متغییر محیطی پرداخته‌اند. صرف نظر از اینکه یک ارگانیسم تک سلولی باشد یا یک پستاندار، یا حتی یک پلانکتون، رشد یک اصل اساسی در تمام حیات روی این کره خاکی است و نقطه شروع این رشد معمولا سلول است و سلول برای این کار باید اجزا و مواد تشکیل دهنده خود را در مدت زمان کوتاهی دو برابر کند تا بتواند رشد را تنظیم کند. این فرآیند پیچیده بوده و هنوز تا آخرین جزئیات آن رمزگشایی نشده است، با این حال به تازگی یک تیم تحقیقاتی از وورزبورگ موفق به شناسایی مکانیزم کلیدی در این فرآیند شده است. به گفته پروفسور اوتز فیشر از مرکز زیستی دانشگاه وورتسبورگ: " برای رشد سلول‌ها، آن‌ها باید پروتئین‌های جدید زیادی تولید کنند. این اتفاق در داخل سلول در کارخانه‌های تخصصی به نام ریبوزوم‌ها رخ می‌دهد، در هر سلول انسانی بیش از ده میلیون ریبوزوم به این کار اختصاص داده می‌شود. "

بر این اساس، سلول‌ها بخش بزرگی از منابع و ذخایر انرژی خود را نه تنها صرف تولید پروتئین‌ها، بلکه بیش از همه صرف تولید و نگهداری ریبوزوم‌های خود می‌کنند. تصور می‌شود که تا ۵۰ درصد ذخیره انرژی سلولی برای این کار مورد نیاز است و تولید ریبوزوم را به "گران ترین" فرآیند در سلول تبدیل می‌کند. در عین حال، سلول نمی‌تواند از عهده مصرف چنین حجم عظیمی از انرژی و مواد خام به طور بی معنی برآید؛ بنابراین، به طور مداوم محیط خود را پایش می‌کند تا مطمئن شود که مواد مغذی کافی و سایر محرک‌های رشد همیشه در دسترس هستند. بنابراین به محض بدتر شدن وضعیت عرضه مواد، رشد و تولید ریبوزوم‌های جدید را متوقف می‌کند اما با این حال مقدار کافی ریبوزوم در دست دارد تا بتواند بدون تاخیر در زمان‌های بهتر دوباره رشد را شروع کند.

نقش اصلی در این فرآیند، بر عهده کمپلکس سیگنال‌دهی mTORC1، که نوعی حسگر مواد مغذی درون سلول است می‌باشد. دکتر کورنلیوس اشنایدر، نویسنده اول این مطالعه که اکنون منتشر شده است، توضیح می‌دهد که: " همه اطلاعات در مورد در دسترس بودن مواد مغذی و سایر محرک‌های رشد در این کمپلکس سیگنال‌دهی همگرا می‌شوند." براساس این اطلاعات، mTORC1 پاسخ سلولی به شرایط محیطی در حال تغییر و تولید پروتئین‌های ریبوزومی را هماهنگ  وکنترل می‌کند و همانطور که محققان توانستند در این پژوهش نشان دهند، این کمپلکس از کمک پروتئین دیگری به نام LARP1 نیز استفاده می‌کند.

اشنایدر می‌افزاید: "mTORC1 می‌تواند پروتئین LARP1 را به گونه ای تحت تاثیر قرار دهد که تحت کمبود مواد مغذی، به یک توالی سیگنال‌دهی واقع در ابتدای mRNA‌های تمام پروتئین‌های ریبوزومی متصل شود. که این امر منجر به کاهش تولید پروتئین خواهد شد. به بیان دیگر، mRNA‌ها، انتقال دهنده طرح‌های اولیه برای پروتئین‌ها از هسته سلول به ریبوزوم‌ها هستند. "

لازم به ذکر می‌باشد که اگرچه تولید پروتئین‌های ریبوزومی به حداقل مطلق کاهش می‌یابد، اما هرگز به طور کامل تعطیل نمی‌شود. این بدان معنی است که سلول می‌تواند در هر زمان مقادیر زیادی ریبوزوم تولید کند و این امر آن را قادر می‌سازد تا به سرعت نسبت به تغییر شرایط واکنش نشان دهد و از رشد به صرفه جویی در انرژی روی آورد. به این ترتیب، این امکان برای سلول فراهم می‌شود که همواره مقدار مشخصی از mRNA‌های پروتئین‌های ریبوزومی را حتی در شرایط ضعیف حفظ کند. این امر همچنین با یافته دیگری که در این پژوهش کشف شده نیز متناسب است که پروتئین LARP1 و شبکه سیگنال دهی اطراف mTORC1 در انواع مختلف سرطان تنظیم می‌شوند، زیرا در مرکز تصمیم گیری برای رشد یا عدم رشد سلول می‌باشند.

پایان مطلب./