Tế bào có khả năng biến đổi ppt

Tế bào có kh ả năng biến đổi Sự hoạt động của dòng tín hiệu trong những tế bào giống hệt nhau vế mặt di truyền thường dẫn tới những phản ứng có th ể thay đổi, từ đó nảy sinh câu hỏi về nguồn gốc của sự biến đổi này. Colman– Lerner, Gordon, Brent và các đồng sự báo cáo trên bài báo của họ những nghiên cứu về sự biến đổi giữa tế bào này và tế bào khác ở khâu đầu ra của một hệ thống quyết định số mệnh tế bào – con đường đáp ứng lại chất tiết dục (pheromones) trong nấm men nảy chồi (Nature 437, 699– 706, 2005). Con đường đáp ứng lại chất tiết dục, bao gồm một dòng MAPK (mitogen-activated protein kinase - kinase protein được kích hoạt bởi yếu tố phân bào), được được cảm ứng bởi chất tiết dục nhân tố α (α- factor pheromone). Sự cảm ứng của chất tiết dục kích hoạt tiến trình quyết định số mệnh tế bào thông qua sự chuyển đổi từ chỗ tế báo đang trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng ở mức bình thường sang trạng thái khởi sự quá trình giao phối, cụ thể bao gồm quá trình cảm ứng biểu hiện gen và ngăn chặn chu trình phân chia tế bào. Colman- Lerner và cộng sự đo lường sự biểu hiện những gene báo cáo mã hóa protein phát huỳnh quang từ sự cảm ứng của chất tiết dục như là sự khuyếch đại hệ thống quyết định số mệnh tế bào - kết quả đầu ra thu đư ợc từ sự kết hợp sự chênh lệch giữa các con đường cảm ứng dấu hiệu và từ sự biểu hiện gene của các gene báo cáo. Để phân biệt từng trư ờng hợp một tác giả đã t ạo ra những chủng nấm men có những gene mã hoá cho các protein phát quang màu vàng và lam (yellow and cyan fluorescent protein - YEP và CFP). Kết qủa thí nghiệm mà trong đó YEP và CFP đư ợc điều khiển bởi những các promoter giống nhau cùng bị điều khiển bởi yếu tố α được so sánh đối với những thí nghiệm mà YEP và CFP bị điều khiển bởi hai promoter khác nhau, c ụ thể YEP được vận hành bởi một promoter bị điều khiển bởi nhân tố α còn CFP được vận hành bởi một promoter độc lập với nhân tố α. Thí nghiệm đặt ra này được trợ giúp b ởi một hệ thống phân tích, mà hệ thống này có thể phân chia thành hai hệ thống phụ :’pathway’ và ‘expression’ và trong mỗi hệ thống phụ các tác gi ả nhận ra những điểm khác biệt giữa năng lực và sự tăng giảm ngẫu nhiên trong sự vận hành của mỗi hệ thống (độ nhiễu). Sự tiếp cận n ày giúp cho những tác giả có thể phân biệt chỉ rõ từng nguồn gốc trong số 4 nguồn gây ra sự dao đ ộng bao gồm (1) sự khác biệt về cường lực của các con đường chuyển hóa hoặc khả năng truyền tín hiệu; (2) khác nhau trong sức biểu hiện hay khả năng biểu hiện protein từ những gene; (3- 4) và độ gây nhiễu trong hai hệ thống phụ. Colman–Lermer và các đồng sự cho thấy rằng rằng hầu hết sự biến đổi từ tế bào này đến tế bào kia trong việc biểu hiện gene để phản ứng lại chất tiết d ục chủ yếu bởi sự khác biệt tồn tại từ trước giữa những tế bào chứ không phải do sự nhiễu loạn gây ra; và chính năng lực biểu hiện gene khác biệt này đã tạo ra nguồn gốc chủ yếu các biến đổi. Những tế bào cũng khác nhau trong khả năng mang tín hiệu từ màng sinh chất vào trong nhân: khi n ồng độ chất tiết dục cao thì hầu hết sự biến đổi là do khả năng biểu hiện gene khác nhau của từng tế bào; ở nồng độ thấp thì sự liên đới tương đối của cư ờng lực các con đường chuyển hóa cao hơn khá nhiều - điều này chỉ địnhg rằng mức độ đầu vào khi ở mức cao có vẻ đã làm lu mờ (che đậy) sự khác biệt đã có từ trước về cường lực của các con đường chuyển hóa. Những phát hiện này đặt ra những câu hỏi mới về sự điều hòa chức năng tế bào bởi những dòng chuyển vị tín hiệu. Ví dụ bằng cách nào mà các gene bi ểu hiệu dưới sự cảm ứng của chất tiết dục có thể được điều hòa chính xác khi mà năng lực biểu hiện gene của các tế bào biến thiên rất mạnh. Các tác giả chỉ ra bằng chứng rằng các tế bào nấm men có thể hiệu chỉnh độ bền chuỗi chuyển hóa liên quan đến giao phối nhằm bù trù cho năng lực biểu hiện gene có độ biến thiên khá cao - cho phép một số lượng lớn protein được tạo thành để tương ứng với hoạt động của các con đư ờng chuyển hóa chính xác hơn. Hơn thế nữa, Colman-Lerner và các đồng sự chỉ ra rằng, trong việc thể hiện cường lực của các con đường chuyển hóa, hai chuỗi MAPK vốn chỉ chuyển hóa dấu hiệu Fus3 và Kss1, còn thực hiện chức năng điều hòa s ự biến đổi giữa các tế bào với nhau. Fus3 ức chế sự biến đổi khi những tế bào bị bởi kích thích chất tiết dục nồng độ cao, trái lại với Kss1 thúc đẩy sự biến đổi khi nồng độ chất tiết dục thấp. Kết luận, sự xác định các cơ ch ế điều khiển tập tính số lượng của hệ thống quyết định số mệnh tế bào và những nỗ lực đầu tiên tìm hiểu đặc điểm của [...]...những yếu tố có chức năng điều hòa sự biến đổi giữa các tế bào trong sự biểu hiện của chính tế bào, đó là một bước đầu tiên cốt yếu để có thể hiểu sâu sắc hơn về những hệ thống sinh học . chức năng điều hòa s ự biến đổi giữa các tế bào với nhau. Fus3 ức chế sự biến đổi khi những tế bào bị bởi kích thích chất tiết dục nồng độ cao, trái lại với Kss1 thúc đẩy sự biến đổi khi. Tế bào có kh ả năng biến đổi Sự hoạt động của dòng tín hiệu trong những tế bào giống hệt nhau vế mặt di truyền thường dẫn tới những phản ứng có th ể thay đổi, từ đó. quyết định số mệnh tế bào và những nỗ lực đầu tiên tìm hiểu đặc điểm của những yếu tố có chức năng điều hòa sự biến đổi giữa các tế bào trong sự biểu hiện của chính tế bào, đó là một bước