2023 Avtor: Sophia Otis | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-05-21 01:53
Celice se zanašajo na drobne molekularne motorje za dostavo tovora, kot so mRNA in organele, znotraj celice. Kritičnost tega transportnega sistema dokazuje dejstvo, da motnje motorjev zaradi genetskih okvar vodijo v smrtne bolezni pri ljudeh. Čeprav so raziskovalci izolirali te motorje, da bi preučevali njihovo delovanje v nadzorovanem okolju zunaj celice, je bilo raziskovalcem težko slediti tem fascinantnim molekularnim prenašalcem v njihovem naravnem okolju, živi celici.
Zdaj dva članka, ki sta jih objavila Cell Press v Biophysical Journal, uporabljata neverjetno drobne, žareče "kvantne pike" za sledenje majhnim gibanjem miozina V v živih celicah. Zanimivo je, da obe raziskovalni skupini neodvisno poročata, da molekule miozina V nosijo svoj tovor kvantne točke bodisi v ravni črti ali na način, ki je podoben sprehodu v pijanem stanju.
Myosin V je motorična molekula, ki "hodi" podobno kot ljudje, tako da stopi po tirnicah aktinskih filamentov, ki so sestavljene v gosto, križajočo se mrežo znotraj celice. Ključna značilnost teh motorjev je njihova sposobnost prehoda na dolge razdalje, ne da bi padli s tira. Vendar tega v celicah nikoli niso opazili. Obe preiskovalni skupini sta z vezavo kvantnih pik neposredno na eno samo molekulo miozina V uporabili sofisticirane mikroskope in občutljive kamere, da bi opazovali 72 nanometrov korakov (kar ustreza 1 milijoninki palca), ki so jih ti motorji naredili prvič v celicah.
V rezultatih, objavljenih v številki Biophysical Journal 20. maja 2009, je dr. Giovanni Cappello z Instituta Curie v Parizu v Franciji sledil gibanju posameznih molekul miozina V z notranjimi živimi celicami HeLa. Dr. Cappello in njegovi sodelavci so poročali, da lahko miozin V prevaža tovor na dolge razdalje, ne da bi padel s tira, pri hitrostih, višjih od pričakovanih na podlagi prejšnjih študij. "Naš pristop presega običajne poskuse na organelah in odpira zanimive perspektive za preučevanje znotrajceličnih transportnih poti in kako se motorji obnašajo v zapletenih mrežah filamentov," pravi dr. Cappello.
Dr. David Warshaw in sodelavci z Univerze v Vermontu so uporabili kvantne pike za spremljanje aktivnosti miozina V v celicah COS-7. Njihove ugotovitve, objavljene v številki revije z dne 22. julija 2009, kažejo, da je navidezni pijani hod miozina V pravzaprav motor, ki se izmenjuje na skoraj vsakem križišču, ki ga sreča vzdolž goste in naključno usmerjene znotrajcelične aktinske avtocesti. "Dostava tovora v celicah ne more biti povsem naključni proces, zato lahko z uporabo tukaj opisanega pristopa opišemo, kako se motorji in tovor povezujejo in razumemo načela inženirskega načrtovanja, ki jih mati narava uporablja za zagotavljanje učinkovite in učinkovite dostave tovora znotraj celic, « ponuja dr. Warshaw.
Raziskovalci vključujejo Shane R. Nelson, M. Yusuf Ali, Kathleen M. Trybus, David M. Warshaw, z oddelka za molekularno fiziologijo in biofiziko, University of Vermont College of Medicine, Burlington, VT.
