När cellkärnan är skadad genomgår den en process som kallas nuclear envelope breakdown (NEBD). Under denna process sönderdelas kärnmembranet, som omsluter kärnan, vilket gör att kärnans innehåll kan spillas in i cytoplasman. Denna störning kan orsaka irreparabel skada på cellens genetiska material och leda till celldöd.
Forskargruppen, ledd av forskare vid University of California, Berkeley, använde avancerade avbildningstekniker och molekylär analys för att studera reparationsprocessen av den skadade cellkärnan i jästceller. De är ett proteinkomplex som kallas "nuclear pore complex" (NPC) spelar en avgörande roll för att återförsluta kärnmembranet.
NPC är en multiproteinstruktur som bildar kanaler i kärnmembranet, vilket möjliggör utbyte av material mellan kärnan och cytoplasman. När det gäller kärnvapenskada genomgår emellertid NPC en omvandling. Dess proteinkomponenter omkonfigureras för att bilda en tät fläck som täcker det skadade området och effektivt tätar kärnmembranet.
När kärnmembranet är återförslutet rekryteras ett annat specialiserat proteinmaskineri som kallas "nuclear assembly complex" (NAC) till skadeplatsen. NAC arbetar för att återuppbygga kärnhöljet och återställa integriteten hos cellkärnan.
Denna nyupptäckta reparationsprocess belyser den anmärkningsvärda motståndskraften hos celler inför skador. Genom att förstå hur cellkärnan återförsluter och reparerar sig själv kan forskare få insikter om potentiella terapeutiska ingrepp för sjukdomar associerade med nukleära abnormiteter.
Fynden har publicerats i tidskriften "Nature." Denna forskning bidrar till vår förståelse av grundläggande cellulära processer och öppnar nya vägar för att utforska utvecklingen av terapier som riktar sig mot kärnskador och genomstabilitet.
