تیم تصویر برداری سلولی ‘عضله’ جنبش در جزئیات

محققان مشاهده در جزئیات بی سابقه ای حرکات سلولی عضلات در قالب کوچک رشته از پروتئین است.

در مطالعه جدید دانشمندان با استفاده از یک میکروسکوپ جدید روش برای تجزیه و تحلیل مولکولی موتور در داخل سلول های است که اجازه می دهد آنها را به حرکت و تغییر شکل خود را به طور بالقوه ارائه بینش های جدید است که می تواند در اطلاع رسانی به توسعه مواد هوشمند.

میوزین یک پروتئین است که به شکل موتور رشته های است که به یک ثبات همراه و درگیر در بازسازی اکتین قشر در داخل سلول. اکتین قشر بسیار شبیه به ستون فقرات همراه و به آن شکل در حالی که رشته های میوزین هستند شبیه به عضلات است. توسط “خم” آنها فعال کردن سلول به اعمال نیروهای خارج از آن و به انتشار.

“هنگامی که سلول می خواهد به قرارداد و یا اعمال تنش در آن سلول های همسایه و یا بافت آن را به شکل استرس الیاف با استفاده از آرایه ای از میوزین و اکتین به انجام یک عمل شبیه به خود ما عضلات. در واقع ماهیچه های ما هستند تا از همان مولکول می گوید:” نویسنده مسئول داریوش Köster از دانشگاه وارویک مدرسه پزشکی.

Swirls of different colors represent the cellular muscles
رنگی تجسم میوزین دوم رشته پویایی ثبت شده با iSCAT میکروسکوپ (از قرمز تیره به سفید نشان دهنده مدت 2 دقيقه تصویر نشان می دهد که یک منطقه از 36×36 مربع میکرون). (اعتبار: U. وارویک)

“اما آنها همچنین می توانید فرم سازه های دیگر. یک سلول به طور مداوم بازسازی خود و تمام این پروتئین ها تحت یک گردش زیرا آنها دارای طول عمر محدود. تعدادی از فرآیندهای نیاز به محلی بازسازی از این قشر به عنوان مثال اگر سلول می خواهد به حرکت در اطراف آن با استفاده از اکتین بازسازی و میوزین.”

زیست شناسان معمولا با استفاده از یک تکنیک به نام نوری فلورسانس میکروسکوپ به تجزیه و تحلیل زیستی مولکول. این شامل اضافه کردن یک پروتئین فلورسنت به مولکول است که پس از آن هیجان زده به طوری که آن را می دهد نور است که می تواند شناسایی و تجزیه و تحلیل. اشکال این است که این روش باعث phototoxicity در نتیجه از بین بردن مولکول به عنوان شما را در آن نگاه کنید.

در اطراف این سد محققان پیوست نیروهای با Kukura آزمایشگاه در دانشگاه آکسفورد به تحصیل حداقل یک سلول قشر با استفاده از یک تکنیک به نام interferometric پراکندگی میکروسکوپ (iSCAT) که نیاز نیست آنها را برای اضافه کردن پروتئین فلورسنت به مولکول و که با استفاده از نور پراکنده شده از منبع مولکول است.

با اندازه گیری تداخل بین که نور و نور از سطح شیشه ای که نمونه قرار داده شده است در این دانشمندان می تواند به تولید بیشتر حساس و مقیاس تصاویر در حالی که محدود کردن مقدار از نور است که این مولکول در معرض است. آنها می توانند تجسم اشیاء در وضوح نوری محدود در 200nm و یا 0.0002 mm در حالی که عضلات رشته های میوزین به طور معمول 0.001 mm ،

“ما حداقل همراه قشر rearranges خود را در طول دوره ده دقیقه, بنابراین شما باید قادر به دنبال فعالیت در بازه های زمانی کوتاه اما بیش از مدت طولانی. و آن را دشوار سنتی با استفاده از ميکروسکوپ فلورسنت می گوید:” Köster.

“ما می خواستم برای پیدا کردن که آیا میوزین راستا به اکتین و اعمال نیروهای کششی و یا اگر آن را می تواند بیش از صلیب به چند رشته و آنها را با هم به آنها قرارداد. با این تکنیک جدید آنچه که ما در واقع رژیم های مختلف نوسانات در رشته های میوزین. میوزین یک دمبل ساختار و زمانی که تنها یک طرف متصل به اکتین آن نوسان زیادی است. اگر هر دو طرف اتصال پایین و سپس آنها بسیار سخت و لازم نیست در نوسان است.

“ما دریافتیم که میوزین می تواند رفتار در هر دو رژیم چیزی که امکان پذیر نیست به مشاهده قبل از. بسیار کمی وجود دارد که مطالعات این گروه دیگران را مورد مطالعه تک مولکول ها در این زمانبندی اما شما تنها می تواند این نظریه را مطرح کرد که چگونه یک موتور گروه کار می کند.”

“ما با استفاده از یک کد است که توسعه یافته برای شناسایی کهکشان ها و دیگر اشیاء در آسمان پس از آن جذاب بود به درخواست است که به دقیق مخالف این مقیاس می گوید:” منجر نویسنده لوئیس Mosby یک دانشجوی دکترا در گروه فیزیک و پزشکی وارویک مدرسه. او برنامه ریزی جدید ذرات نرم افزار ردیابی برای شناسایی هر دو موقعیت و جهت گیری رشته های میوزین.

و همچنین به عنوان ارائه بینش به طور کلی عملکرد این قشر از سلول های پستانداران این موتور مولکولی در حال ارائه یک مدل برای فن آوری های جدید.

“این یک مثال خوبی از خود-سازماندهی کامپوزیت با طیف های مختلف پویایی اما همه در ساخته شده است با توجه به خواص پروتئین” Köster می گوید.

“که یک ویژگی جالب اگر شما به دنبال برای مثال مواد هوشمند. آن را نه تنها خود-سازماندهی بلکه فعال, مصرف در اشکال مختلف بسته به مصرف انرژی است.”

این مطالعه به نظر می رسد در بيو مجله.

منبع: دانشگاه وارویک

tinyurlis.gdv.gdv.htu.nuclck.ruulvis.netshrtco.detny.im