Клетки часто сравнивают с компьютерами, работающими под управлением операционной системы, которая получает сигналы, обрабатывает их ввод и отвечает, в соответствии с программой, сотовым выходом. Тем не менее распутать компьютерные пути в клетках совсем не просто, говорят Дениз Монтелл, профессор Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, и Авив Регев, исследователь Медицинского института Говарда Хьюза в Массачусетском технологическом институте и Институте Брода. Тем не менее, оба стремятся попробовать и расскажут о своих последних достижениях на симпозиуме «Логика сигнализации» на ежегодном собрании ASCB в 2016 году.
«Моя лаборатория изучает, как клетки поддерживают и строят нормальные ткани. Мы изучаем клеточное поведение, лежащее в основе нормального поведения и метастазирования опухоли, большой нерешенный вопрос при раке», - сказал Монтелл. Ее лаборатория недавно обнаружила, что клетки могут оправиться от грани апоптотической гибели клеток. «Раньше об этом не было известно, поэтому теперь мы смотрим, как это делают клетки, когда они это делают, при каких обстоятельствах и что это означает», - сказал Монтелл.
Чтобы отслеживать эти околосмертные переживания в клетках, лаборатория Монтелла создала генетически закодированный сенсор у дрозофилы. Исследователи ожидали, что механизм будет реакцией на стресс, но они обнаружили, что во время развития это было нормально. «В ретроспективе это имеет смысл», - объяснил Монтелл, указывая в качестве примера на развитие нейронов. «Вы производите гораздо больше нейронов, чем вам нужно, и нейроны конкурируют за трофические факторы. Если группа клеток конкурирует за трофические факторы, то одна клетка начинает умирать, но если она получает больше трофического фактора, она может прийти в норму."
Монтелл недавно перевела свою лабораторию в Калифорнийский университет в Санта-Барбаре после 25 лет работы в Балтиморе, где она прошла путь от постдока в Институте Карнеги до профессора Университета Джона Хопкинса. Из Санта-Барбары Монтелл сказал: «Я чувствую, что вернулся в колледж, впервые обучая студентов и работая на факультете фундаментальных наук… переезд действительно омолодил меня. И я не могу жаловаться на погоду. и вид из окна."
Находясь в Кембридже, штат Массачусетс, компания Regev исследует, как клеточные цепи преобразуют сигналы в клеточные ответы. «Клетки постоянно получают сигналы и решают, как действовать. Они передают другим молекулам те, которые передаются другим молекулам, и так далее… вы можете рассматривать это как компьютерную схему», - сказал Регев. Ее лаборатория хочет понять, как работают эти схемы. В последнее время они проводят «большую работу по разработке вычислительных и экспериментальных методов профилирования РНК одиночных клеток, чтобы понять, как клетки отличаются друг от друга физиологически значимыми способами», - сказала она.
Недавно лаборатория Регева использовала профилирование одноклеточной РНК в Т-клетках. Они хотели больше узнать об истощении Т-клеток, дисфункции Т-клеток при раке или вирусной инфекции, когда Т-клетки, стимулированные антигеном, больше не могут реагировать. По словам Регева, ее лаборатория обнаружила генетическую программу, которая контролирует полномасштабное истощение. Это может быть полезно для лечения истощенных Т-клеток.
Регев говорит, что она не планировала становиться биологом. Ее высшее образование было междисциплинарным, хотя изначально она увлекалась информатикой и математикой. Но когда она взяла курс генетики. «Я подумал, что это очень увлекательно, что можно так много узнать о биологии, не зная молекулярных деталей. Речь шла о выводах, так исторически работала генетика. Мне пришло в голову, что это похоже на вычислительные системы», - сказал Регев. Что касается того, о чем именно они будут говорить на собрании ASCB в 2016 году, никто пока не может сказать, кроме того, что они ожидают представить последние новости из своих лабораторий.«Надеюсь, что-то из того, о чем я буду говорить, мы еще не раскрыли», - сказал Монтелл. «Люди должны будут прийти на разговор. Я обычно говорю о неопубликованных вещах», - отметил Регев.