Hogyan ad választ szervezetünk a stresszre?

Egy baktériummodellen vizsgálódva állították össze amerikai kutatók azt a bonyolult génhálózatot, amely meghatározza, hogy milyen választ ad az élő szervezet a stresszhatásra, és ez milyen mutációkat eredményez.

A Science tudományos magazinban közzétett tanulmányában Susan Rosenberg és kutatócsapata több évtized munkája alapján leírta annak az összetett génhálózatnak a túlnyomó részét - összesen 93 gént -, amely a stresszelt sejtekben a DNS-mutációkat okozza.

A mutációk között vannak az élő szervezetre hátrányosak is, de olyanok is, amelyek az alkalmazkodást, a túlélést segítik. Kiderült, hogy a mutációk aránya növekszik olyan környezeti behatásokra, mint az éhezés vagy az antibiotikumok jelenléte. Ez a megállapítás cáfolja azt a korábbi vélekedést, hogy a mutációk aránya az idők folyamán állandó, és fokozatosan halmozódtak fel.

Rosenberg és csoportja az Escherichia coli (E. coli) baktériumot választotta modellszervezetként, amelyet gyakran használnak sejtkutatásokban, mert DNS-e és más alkotórészei hasonlóan működnek az emberi sejtekben megfigyelhető működéshez.
Kísérleteikben úgy találták, hogy a sejtek nem azért állítanak elő mutációkat, mert az szükséges a DNS kijavításához, a javítófolyamat ugyanis "mutáció nélkül is gyönyörűen végbement" - idézte a ScienceDaily a kutatókat. Sokkal inkább arra szolgál ez a mechanizmus, hogy a mutációk termelését szabályozza: többet állít elő stresszhatás alatt, amikor a sejtek gyengén alkalmazkodnak a környezethez, így hasznot remélhetnek egy újabb mutációtól.

Most közzétett tanulmányában Rosenberg és csoportja leírta az összes fehérjét, amelyet a sejtek akkor használnak fel, amikor valamilyen stresszhatásra mutációt állítanak elő. Kiderült, hogy a hálózatba tartozó legtöbb fehérje azzal foglalkozik, hogy a sejt megérzi-e a stresszt vagy sem, reagál-e rá vagy sem.
Eddig a fehérjehálózat mintegy felének sikerült meghatározni a pontos funkcióját, a többin még jelenleg is dolgozik a csoport.