Ett team av forskare har avslöjat en intern klocka i levande mänskliga celler, ett fynd som skapar nya möjligheter att förstå livets byggstenar och sjukdomens början.

"Tidigare, en exakt punkt för en cell i dess livscykel kunde bara bestämmas genom att studera döda celler, "förklarar Alexandra Zidovska, en biträdande professor i fysik vid New York University och senior författare till forskning, som visas i det senaste numret av tidskriften Förfaranden från National Academy of Sciences ( PNAS ). "Dock, med denna upptäckt, som visar att kärnan uppvisar snabba fluktuationer som minskar under cellens livscykel, vi kan förbättra vår kunskap om både friska och sjuka mänskliga celler. "

Studien, som också inkluderade Fang-Yi Chu, en doktorand i NYU, och Shannon Haley, en kandidatexamen i NYU, försökte utöka vår förståelse av cellkärnan under cellcykeln.

Det har länge fastställts att cellkärnans form och storlek förändras dramatiskt under cellens liv. Okänd, dock, var huruvida kärnan ändrar form eller inte under korta tidsperioder. Detta berodde till stor del på tekniska begränsningar för att utföra sådana mätningar i levande celler.

För att fånga denna dynamik, forskarna använde ett toppmodern fluorescerande mikroskop som gör att de kan se extremt små och mycket snabba formförändringar av cellkärnan i levande celler.

Forskarna upptäckte att den mänskliga cellkärnan har en tidigare oupptäckt rörelsestyp:dess kärnhölje flimrar, eller fluktuerar, under några sekunder. I synnerhet, amplituden för dessa förändringar i form minskar med tiden under cellcykeln. Dessutom, denna rörelse markerar den första fysiska egenskapen som systematiskt förändras med cellcykeln.

"Därför, denna process kan fungera som en intern klocka i cellen, berättar vid vilket stadium i cellcykeln cellen är, "förklarar Zidovska." Vi vet att strukturella och funktionella fel i kärnhöljet leder till ett stort antal utvecklings- och ärftliga störningar, såsom kardiomyopati, muskeldystrofi, och cancer. Att belysa mekaniken för fluktuationer i kärnform kan bidra till ansträngningar att förstå kärnkraftshöljet inom hälsa och sjukdomar. "