Ljus är nödvändigt för liv, men kan också vara skadligt för celler. Nu har forskare vid Göteborgs universitet och Chalmers utvecklat en metod där man ser hur och varför synligt ljus bromsar cellers tillväxt.
Ljus krävs för liv på vår planet, då ljusenergi kan omvandlas till nyttig kemisk energi som kan användas av celler. Men ljuset kan också orsaka cellskador och celldöd. Därför har organismer som utsätts för ljus utvecklat system för att motstå ljusets toxiska effekter.
– Det är ju välkänt att fotosyntetiska organismer som till exempel växter har olika system för att begränsa ljusabsorptionen så att ljuset inte blir för intensivt och därigenom toxiskt. Vad som intresserade oss var att förstå genom vilka mekanismer organismer som inte fotosyntetiserar skyddar sig, säger Anders Blomberg, professor i funktionsgenomik vid Göteborgs universitet.
Synligt ljus kan också skada celler
Det finns stor kunskap kring hur ultraviolett ljus (våglängder mindre än 400 nanometer) som är osynligt för ögat, orsakar allvarliga skador på bland annat DNA. Men det är relativt okänt hur och varför synligt ljus (våglängder mellan 400–700 nanometer) skadar levande varelser.
I en studie publicerad i BMC Biology visar forskarna vid Göteborgs universitet och Chalmers hur de med en ny metod lyckats observera på vilket sätt och varför synligt ljus bromsar cellers tillväxt.
– Vi använde denna metod för att förstå hur bagerijäst, som är en vanlig modell för människoceller och som är enkel och etiskt problemfri att använda i experiment, försvarar sig mot de giftiga effekterna av ljus och vilka gener som är nödvändiga för detta, säger Mikael Molin, docent på avdelningen för systembiologi vid Chalmers.
Tidigare studier i Mikael Molins forskargrupp har påvisat en mekanism genom vilken jästen, trots att den liksom många andra celltyper saknar konventionella ljusreceptorer, ändå kan känna av ljus.
– Faktum är att de flesta människor, djur och växter anpassar sina aktiviteter efter dygnets skiftningar av ljus och mörker och att störningar i dygnsrytmen kan öka risken både för cancer och för att åldras för tidigt, säger han.
Väsentlig mekanism för skydd mot ljus upptäckt
Med den nya metoden såg forskarna att en särskild signaleringsmekanism, det så kallade cAMP-beroende proteinkinaset, är centralt för att celler ska kunna känna av och skydda sig från skador orsakade av synligt ljus.
– I stort sett alla cellsorter, och däribland de flesta typerna av människoceller, signalerar via proteinkinaset, och kunskapen kan därför hjälpa oss att förstå hur ljus påverkar många olika livsformer. Det här är en oerhört viktig insikt, säger Jonas Warringer, forskare vid Göteborgs universitet.
Läs studien i BMC Biology: Protein kinase A controls yeast growth in visible light
Kontakt
- Senior forskare, Systembiologi, Life Sciences