Celler deler os

Lotte Bjergbæk

Description

Lige siden vores forældres celler smeltede sammen til et nyt verdensmirakel, har cellerne delt sig. Tarmceller deler sig ofte, nerveceller sjældent, mens strenge kontrolsystemer altid råber vagt i gevær, når en rask celle forvandler sig til en syg. For kræft er en uønsket følgesvend til alle flercellede organismer. Selv dinosaurerne blev ramt. Kimen til kræft sås i bare én af vores 50 billioner celler. Og enten ofrer den syge celle sig i ren kamikazestil, eller også løber den løbsk forbi et utal af barrierer for at ende som alt fra bryst- til knoglekræft. Mens vi beskyder syge celler med deres eget våben, og rammer dem på evnen til at dele sig, har hvaler og elefanter taget helt andet skyts i brug. Naturen gemmer uden tvivl på flere hemmelige strategier, og i fremtiden kan vi måske endda bekæmpe sygdomme, allerede inden de opstår.

Sujets

• Science

Informations

• Publié par: Aarhus University Press
• Date de parution: 25 octobre 2022
• Nombre de lectures: 0
• EAN13: 9788775970537
• Langue: Danish
• Poids de l'ouvrage: 1 Mo

Extrait

ScienceFaction
Lotte Bjergb k
Celler deler os
Aarhus Universitetsforlag
Celler deler os
Lotte Bjergb k og Aarhus Universitetsforlag 2022
Tilrettel gning og omslag: Camilla J rgensen, Trefold
Forfatterfoto: Anders Bach
Forsideillustration: Mikkel Henssel
Forlagsredaktion: Maria Schaldemose Kristensen
Bogen er sat med Euclid Circular A
E-bogsproduktion: Narayana Press, Gylling
ISBN 9788775970537 (epub)
Aarhus Universitetsforlag
unipress.dk
Bogen er udgivet med st tte fra:
Aarhus Universitets Forskningsfond
Projektets styregruppe
Lone Frank/Weekendavisen
Kristoffer Fr kj r/Videnskabernes Selskab
Linda Greve/VIA Uddannelsesakademi
Hanne Hautop/Rosborg Gymnasium
Jens Holbech/Science and Technology, Aarhus Universitet
S ren Rud Keiding/AIAS, Aarhus Universitet
Carsten Rab k Kjaer/Aktuel Naturvidenskab
Peter Clemens Kj rgaard/Statens Naturhistoriske Museum
Thomas Brun Kristensen/Fagkonsulent i fysik
Maiken Lykke Lolck/Naturvidenskabernes Hus
Bo Skaarup/Naturhistorisk Museum Aarhus
Tobias Wang/Bioscience, Aarhus Universitet
Et kig gennem mikroskopets je visualiserer g rceller, der deler sig. G rcellerne danner sm knopper, der udvikler sig til selvst ndige g rceller. P nogle af g rcellerne ser man ogs ar efter tidligere knopskydning. // Kateryna Kon/Shutterstock
Den mindste levende enhed
Jagten p et enzym begynder
Som barn dr mte jeg om at blive havbiolog, og som teenager rejste jeg til Gr nland i fem r med min familie. I Gr nland betragtede jeg ofte havets pattedyr; akrobatiske gr nlandss ler, tunge atlantiske hvalrosser, som sl bte sig klodset hen over jorden, og narhvalernes og gr nlandshvalernes store kroppe, n r de kortvarigt dukkede op til havets overflade for at fylde lungerne. Som ung startede jeg p biologistudiet p Aarhus Universitet, men da vi n ede faget molekyl rbiologi p tredje semester, ndrede min interesse sig fra de allerst rste dyr til de allermindste levende enheder - vores celler.
Molekyl rbiologien besk ftiger sig med livets byggesten og alt det, jet normalt ikke ser. Vores krop best r af 50 billioner celler. De kommer alle sammen fra det befrugtede g. Fra n enkelt celle. Hvordan deler cellerne sig igen og igen og ender som nerve-, tarm- eller hudceller? Hvordan sikrer cellen sig, at delingen sker korrekt? Jeg ville forst de usynlige men helt fundamentale processer i cellerne. Det, som adskiller raske celler fra syge celler.
I forbindelse med en skriftlig opgave i mine tidlige forsknings r faldt jeg over nogle videnskabelige artikler, der beskrev et sj ldent syndrom - Blooms syndrom. Blooms syndrom skyldes en fejl i genet BLM, som normalt danner det s kaldte Bloom-enzym i kroppen. Patienter, som mangler enzymet, begynder allerede i deres teenage r en kamp mod kr ft uden udsigt til et langt og godt liv.
I artiklerne fangede det min opm rksomhed, at b rnene ikke er pr disponeret for en bestemt type kr ft, men faktisk kan udvikle en hvilken som helst form for kr ft. Det var b de skr mmende og meget us dvanligt. Oftest giver specifikke genfejl ophav til specifikke kr ftformer. Bloom-enzymet m tte alts spille en afg rende rolle i at beskytte vores arvemateriale mod fejl. Et enzym, som forhindrede udvikling af kr ft.
Allerede i 1950 erne rapporterede dermatologen dr. David Bloom fra New York om tre b rn med nedsat v kst og et meget karakteristisk r dt udsl t hen over deres n se og kinder. Udsl ttet dukkede op, n r huden blev udsat for sollys. Bloom foreslog, at b rnene repr senterede et unikt syndrom, som herefter fik navnet Blooms syndrom. Op gennem 1960 erne registrerede l gerne flere individer med syndromet. Dr. James German, en amerikansk l ge og forsker, fulgte patienter med syndromet, unders gte pr ver fra patienterne og tilf jede nye observationer til sygdomsbilledet. Det viste sig, at patienterne havde en get risiko for at udvikle kr ft tidligt i livet, sandsynligvis fordi arvematerialet var ustabilt.
Da patienter med Blooms syndrom kan udvikle en hvilken som helst type kr ft, var forskerne allerede dengang klar over, at enzymet varetager en helt essentiel rolle i vores arvemateriale. At det p en eller anden m de beskytter vores arvemateriale. Sp rgsm let var bare p hvilken m de? Bloom-enzymets funktion var n glen til at forst , hvordan cellen passer p vores arvemateriale og forhindrer udviklingen af kr ft.
Artiklerne var mit f rste m de med Bloom-enzymet, og da jeg havde afsluttet min ph.d., ops gte jeg en forskningsgruppe i Schweiz for at unders ge det n rmere. I 2001 stod jeg i forskningsbygningerne, som tilh rer den schweiziske pendant til Kr ftens Bek mpelse. Organisationen l p en bjergskr ning lidt uden for byen Lausanne, og fra kantinen og terrassen var der en storsl et udsigt over den dybbl Genfers omgivet af h je bjerge. Her indtog jeg dagligt min frokost sammen med mine forskerkollegaer, og hvis vi havde noget s rligt at fejre, og vejret artede sig, s foregik det ofte p terrassen.
Mit forskningsprojekt var ganske enkelt: Jeg skulle unders ge Bloom-enzymets funktion. Og til det skulle jeg bruge bageg r, som det vi kender fra k leskabet. Selv om det er sv rt at forestille sig, s har mennesker mange gener til f lles med den firkantede, gr klump med det fine latinske navn Saccharomyces cerevisiae . Det lyder m ske m rkeligt, at vi ved hj lp af g r kan f svar p helt fundamentale processer i humane celler. At g r kan l re os, hvordan vores celler bek mper fejl i generne. Men g r var det perfekte valg. For ligesom humane celler indeholder g r ogs Bloom-enzym. Og s er g r en us dvanligt samarbejdsvillig modelorganisme.
I laboratoriet vokser g rsvampen i glaskolber med flydende n ringsmedie. Kolberne ryster svagt i en inkubator af metal ved en konstant temperatur p 30 C. Med den rette varme og omr ring deler g rcellerne sig til nye g rceller i inkubatoren, som fungerer som en kuv se. Der er noget tilfredsstillende ved at tils tte en n sten usynlig m ngde g r til kolben for at m de ind n ste morgen og se v sken v re helt uklar. I l bet af natten deler g rcellerne sig og g r v sken helt grumset. Det f les produktivt.
G r kan ogs vokse i gennemsigtige og runde petrisk le af plastik, hvor n ringen ligger som en fast gel agtig masse i bunden af sk len. Hver enkelt g rcelle danner en lille, hvid koloni med mange millioner g rceller i overfladen af n ringen. Vi har stakkevis af petrisk le med g rceller i vores k lerum i laboratoriet. N r g rcellerne st r koldt, g r de i en slags dvale og stopper med at dele sig, men vi kan hurtigt v kke dem til live igen ved at overf re dem til en af glaskolberne med flydende n ring.

Bakterier gror som sm gule kolonier i en petrisk l. N ringsmediet er en gel agtig masse af agar, der stammer fra r dalger. Hver koloni starter med en enkelt bakterie og kan indeholde millioner af bakterier. // NatalieIme/Shutterstock
Det er desuden billigt at f g r til at vokse, og frem for alt er det nemt at ndre i g rcellens arvemateriale. G rceller indeholder enzymer, som er effektive til at reparere potentielle brud i DNA-strengen. Vi udnytter disse enzymer, n r vi fjerner DNA fra g rcellens arvemateriale. Og det var netop f rste trin i at unders ge Bloom-enzymet. Hvordan ville g rcellen opf re sig uden Bloom-enzym? Ville den vokse d rligere? Ville den f flere fejl i sit arvemateriale? Vi vidste det ikke.
B de forskningsprojektet og selve teknikkerne var nyt territorium for mig. Jeg havde aldrig f r fjernet gener fra arvemateriale og unders gt udfaldet af det. Men jeg var fuldst ndig overbevist om, at kendskabet til Bloom-enzymets funktion kunne f re til afg rende viden om cellens evne til at sikre et stabilt arvemateriale. At DNA er stabilt, er en foruds tning for alt liv.
Molekyl rbiologens je
For at unders ge g rceller er vi n dt til at observere dem, men de er, som langt de fleste celler, usynlige for det blotte je. At studere dem kr ver derfor et mikroskop, som forst rrer cellerne minimum 200-400 gange. Tidligere observerede jeg n sten dagligt g rceller i mikroskopet, mens jeg i dag styrer forskningsprojekterne ved at diskutere resultater og fors g med studerende. Jeg bev ger mig kun ind i forskningens maskinrum, n r der er brug for min vurdering af sagerne: M ske har g rcellerne ndret form, fordi vi har fjernet vigtige gener i cellen. M ske har bakterier kontamineret kulturen og udkonkurreret g rcellerne, fordi de deler sig meget hurtigere end g r. Det sidste er ganske irriterende, men det sker j vnligt.
N r jeg indimellem dukker op i laboratoriet og observerer en rund g rcelle, som er i f rd med at knopskyde og dele sig til to celler, kan jeg ikke lade v re med at blive en smule glad. At st der ved mikroskopet og observere med egne jne, at celler kommer af celler , er stadig noget s rligt. Hvis en ny celle er et produkt af en allerede eksisterende celle, er det fuldst ndig afg rende, at den gamle celle videregiver korrekt arvemateriale til den nye celle.
Mikroskopet spillede da ogs en helt central rolle for opdagelsen af cellen. Den hollandske forsker og mikrobiologiens fader Anton van Leeuwenhoek byggede i 1600-tallet primitive mikroskoper, som forst rrede objekter op til 275 gange. Han opdagede sm encellede organismer i ferskvandsdr ber og udregnede, at der i en enkelt dr be ferskvand befandt sig flere levende organismer end indbyggere i Holland. De sm encellede organismer fik navnet animalcula .
Bakterier og andre mikrober som svampe, virus og ark er udg r den mest talrige livsform p jorden, og de fleste af dem best r kun af en enkelt celle. Det er m ske lidt skr mmende, men vi er slet ikke alene i vores krop. For hver af de cirka 50 billioner celler i vores krop er der en mikrobiel celle. Vi best r af lige dele celler og mikrober, som lever b de uden p og inden i vores krop, hvor de hj lper med alt fra at ford je vores mad til at bek mpe sygdom. Kroppen er en stor koloni af menneskeceller og mikrobiotiske celler.
Men f r 1600-tallet var der ingen, der havde en id om, at disse sm og for jet usynlige mikrober eksisterede, og