Сначала 3D наблюдение за наномашинами, работающими в клетках

Изданный в журнале Cell, исследование представляет ключевые функциональные особенности собрания белков, которое жизненно важно для животных и растений.Сегодня ученые из Института Исследования в Биомедицине (IRB Барселона) представляют исследование в Клетке, где они были в состоянии наблюдать наномашины белка (также названный комплексами белка) – структурами, ответственными за выполнение функций клетки – впервые в живых клетках и в 3D. Эта работа была сделана в сотрудничестве с исследователями в Женевском университете в Швейцарии и Centro Andaluz de Biologia del Desarrollo в Севилье.В настоящее время биологи, которые изучают функцию наномашин белка, изолируют эти комплексы в пробирках, разведенных от клетки, и затем применяют в пробирке методы, которые позволяют им наблюдать свою структуру до атомного уровня.

Альтернативно, они используют методы, которые позволяют анализ этих комплексов в живой клетке, но которые дают мало структурной информации. В этом исследовании ученым удалось непосредственно наблюдать структуру оборудования белка в живых клетках, в то время как это выполняет свою функцию.

«В пробирке доступные методы превосходны и позволяют нам делать наблюдения на атомном уровне, но предоставленная информация ограничена. Мы не будем знать, как двигатель работает, если мы скрываем его и только смотрим на отдельные части. Мы должны видеть двигатель, собранный в автомобиле и управлении.

В биологии у нас все еще нет инструментов, чтобы наблюдать внутренние работы живой клетки, но техника, которую мы развивали, является шагом в правильном направлении, и мы можем теперь видеть в 3D, как комплексы белка выполняют свои функции», объясняет Ориоль Гальего, IRB барселонский исследователь и координатор группы, которая предприняла это исследование, которое также вовлекло студентку доктора философии Ирен Пэзос.Наблюдение нанометрического оборудования на работе

Новая стратегия объединяет методы от микроскопии суперрезолюции – открытие, которое было признано с Нобелевской премией по химии 2014 года – разработка клетки и вычислительное моделирование. Технология позволяет нам наблюдать комплексы белка с точностью 5 нм*, резолюция «в четыре раза лучше, чем предлагаемый суперрезолюцией, и это позволяет нам выполнять исследования цитобиологии, которые были ранее невыполнимы», объясняет Гальего. (*a nm – миллионная часть mm. У волоска есть ширина 100 000 нм),

Исследователи генетически изменяют клетки, чтобы построить искусственные поддержки внутри, на которые они могут закрепить комплексы белка. Эти поддержки разработаны таким способом как, чтобы позволить им регулировать угол, от которого рассматривается остановленное нанооборудование. После, чтобы определить 3D структуру комплекса белка, они используют методы суперрезолюции, чтобы измерить расстояния между различными компонентами и затем объединить их в процессе, подобном используемому GPS.

Основные характеристики exocytosisГальего использовал этот метод, чтобы изучить exocytosis, механизм что использование клетки, чтобы общаться с внешностью клетки. Например, нейроны общаются друг с другом, выпуская нейромедиаторы через exocytosis. Исследование позволило ученым показывать всю структуру ключевой наномашины в exocytosis, и это до сих пор было загадкой. «Мы теперь знаем, как это оборудование, которое сформировано восемью белками, работами и для чего каждый белок важен.

Это знание поможет нам лучше понять участие exocytosis при раке, и метастаз – обрабатывает, в котором изменено это нанооборудование», объясняет он.Новые исследованияПонимание того, как наномашины выполняют свои функции клетки, имеет биомедицинские последствия, так как изменения во внутренних работах могут привести к развитию болезней.

С этой новой стратегией в руке будет возможно изучить клеточное оборудование белка в здоровье и при болезни. Например, было бы возможно видеть, как вирусы и бактерии используют наномашины белка во время инфекции, и лучше понять дефекты в комплексах, которые приводят к болезням, чтобы проектировать новые терапевтические стратегии, которые полностью изменяют их.Техника может использоваться на относительно больших комплексах. «Способность видеть, что комплексы белка измеряют 5 нм, является большим успехом, но есть все еще длинный путь, чтобы пойти, чтобы быть в состоянии наблюдать внутреннюю часть клетки в уровне атомов, который в пробирке позволили бы методы», говорит Гальего. «Но», он продолжает, «Я думаю, что будущее в интеграции различных методов и объединении власти каждого».

Более чем пять лет, Ориоль Гальего разработал этот проект в Молекулярной Программе Медицины в Барселоне IRB через Рамона y контракт исследователя Cajal, с которым заключает Министерство Экономики и Конкурентоспособности, и это будет заканчиваться скоро. Гальего уже выстроил в линию два размещения исследования, в Японии и Германии, чтобы узнать больше об объединяющихся методах микроскопии. «После, я хотел бы продолжить проводить исследование верхнего уровня в Барселоне, и я надеюсь, что это исследование, которое было опубликовано в Клетке, помогает мне сделать так», комментирует молодой исследователь, центр которого находится в биологии комплекса белка и в разрабатывании технологии, которая «делает невидимую операцию видимой».


Назад

У Pac-Man-like CRISPR ферменты есть потенциал для диагностики болезни: Три варианта Cas13a предназначаются для различного нуклеотида РНК, позволяя одновременную вирусную диагностику

Далее

Топ-5 инноваций в области медицинских технологий.

8 комментариев

  1. Lanara

    В районе Местре их речь на каждом шагу слышно.

  2. Swordcaster

    Ну мне и через 20 нормально. Дети подрастут, будут в Сорбонне или Карловом университете учиться.

  3. Yggrus

    Что ещё в методичке коммуняжьих маразматиков написано?

  4. Molv

    Познакомлю, если тебя мои собаки на входе в дом не разорвут. Эх! Вкусным обедом им будешь!

  5. Янкилевский Борислав

    У нас в Виннице так по радио и передавали: Российско-фашистские захватчики обстреляли жилые районы Марьинки, ранив 9-летнего ребёнка.

  6. Moogubei

    Почему не будет? Это тебе не Россия, где чинуша, мент, мажор и прокурор всегда прав, а там европейские законы, так что сядет он как миленький.

  7. Mnelbine

    Вы лучше за своими людоедами Бакшеевыми следите.

  8. Kulazar

    Сталинист! По харе ему саблюкой!

Добавить комментарий