Zinātnieki tikko ir izmērījuši šūnas 'nāves ātrumu', un tas ir pārsteidzoši skaists

(Khuloud T. Al-Jamal un Antonio Garcia)

Pirmo reizi zinātnieki ir novērojuši nāves kustību caur šūnu un izmērījuši tās kustības ātrumu.

Signāli, kas izraisa apoptozi - šūnu pašnāvības veidu, kas pazīstams arī kā ieprogrammēta šūnu nāve (PCD), - kaskādē cauri šūnai viļņā ar ātrumu trīs mikrometri (0,003 milimetri) minūtē.

Viļņu signalizācijas procesu sauc par sprūda vilni. Ja domājat par meža ugunsgrēku, kas izplatās no viena punkta, vai a krītošu domino kauliņu aplis uz iekšu, jums ir laba izpratne par to, kā darbojas sprūda vilnis.



Taču tie ir svarīgs bioloģisks process šūnas ikdienas dzīvē, ko izmanto ātrai un uzticamai informācijas pārsūtīšanai lielos attālumos.

Daudzšūnu dzīvniekiem tie ir iesaistīti šūnu ciklā, kur šūnas dalās, veidojot jaunas šūnas – šis process tiek ieslēgts visā šūnā. izmantojot sprūda viļņus .

Tie ir atrodami arī smadzenēs kā neironu darbības potenciāli - elektrisko signālu izplatīšanās pa aksonu arī ir sprūda viļņi .

Bet šī ir pirmā reize, kad viņi ir iesaistīti šūnu nāvē.

'Šis darbs ir vēl viens piemērs tam, kā daba izmanto šos sprūda viļņus - lietas, par kurām lielākā daļa biologu nekad nav dzirdējuši - atkal un atkal.' teica bioķīmiķis Džeimss Ferels no Stenfordas universitātes .

'Tā ir atkārtota tēma šūnu regulēšanā. Varu derēt, ka drīz mēs to sāksim redzēt mācību grāmatās.

Apoptoze ir viens no visizprotamākajiem šūnu nāves veidiem. Tas ir process, kurā ķermenis atbrīvojas no vecām, nevajadzīgām vai neveselīgām šūnām (piemēram, tām, kurās ir mutācijas, kas varētu pārvērsties par vēzi vai tiem, kam ir infekcija), nekaitējot apkārtējiem audiem.

Bet pat tad, tas joprojām ir kaut kas tāds kā noslēpums. Piemēram, tas ne vienmēr aptur šīs mutācijas šūnas kļūt par vēzi , vai arī tas pārstrādā līdz postošam efektam, izsitot veselas šūnas neirodeģeneratīvu slimību gadījumā piemēram, Parkinsona un Alcheimera slimības .

Ja mēs vēlamies noskaidrot, kā tas notiek - un atkarībā no situācijas vai nu palīdzēt procesam, vai palēnināt to, mums ir jāzina, kā tiek regulēta apoptoze, sacīja pētnieki.

Lai redzētu apoptozi šūnā, pētnieki izmantoja Āfrikas spīļotas vardes olu. Viņi noņēma citoplazma no olas – visu materiālu, izņemot kodolu – un ievietoja mēģenē. Tad viņi uzsāka apoptozi, izmantojot zaļu fluorescējošu proteīnu, kas spīd, kad notiek apoptoze.

Šis zaļais spīdums pārvietojās pa cauruli nemainīgā ātrumā, norādot, ka apoptoze izplatās caur sprūda viļņiem, nevis ķīmisko difūziju, kas ir daudz lēnāka saziņas metode.

Nākamais solis bija noskaidrot, vai šis process notiek arī šūnā tās dabiskajā stāvoklī, taču, tā kā varžu olas ir diezgan necaurspīdīgas, fluorescences mikroskopijas izmantošana nebūtu tik noderīga.

Bet, kad viņi izraisīja apoptozi neskartā olā, viņi pamanīja, ka tās krāsa mainījās un kļuva tumšāka, kad šūna nomira. Šīs izmaiņas notika izliektā viļņā pāri tās virsmai ar nemainīgu ātrumu, norādot uz sprūda vilni.

(Cheng & Ferrell/Zinātne)

Analizējot olas, viņi atklāja, ka tās ir aktivizētas kaspāzes - enzīmu veidi, kuriem ir izšķiroša nozīme ieprogrammētā šūnu nāvē - olās, kurām bija notikušas šīs krāsas izmaiņas. Savukārt dzīvajām olām nebija šo aktivēto kaspāžu.

Viņi noteica, ka pēc šūnu nāves sākšanas šīs kaspāzes aktivizējas. Pēc tam tie izplatās uz citām blakus esošajām kaspāzēm un tā tālāk, un tā tālāk, piemēram, tie domino kauliņi, kas krīt, līdz visa šūna to ir sagrauzusi.

Nākamā vieta, kur komanda vēlas meklēt sprūda viļņus, ir ķermeņa imūnā atbilde, lai noteiktu, vai mehānismam ir nozīme, kā tas izplatās visā ķermenī.

'Mums ir visa šī informācija par olbaltumvielām un gēniem visu veidu organismos, un mēs cenšamies saprast, kas ir atkārtotās tēmas.' Ferels teica .

'Mēs parādām, ka liela attāluma komunikāciju var veikt ar sprūda viļņiem, kas ir atkarīgi no tādām lietām kā pozitīvas atgriezeniskās saites cilpas, sliekšņi un telpiskie savienojuma mehānismi. Šīs sastāvdaļas bioloģiskajā regulējumā atrodas visur. Tagad mēs vēlamies uzzināt, kur vēl tiek atrasti sprūda viļņi.

Komandas pētījums ir publicēts žurnālā Zinātne .

Populārākas Kategorijas: Cilvēkiem , Skaidrotājs , Veselība , Viedoklis , Vidi , Telpa , Daba , Tech , Dabu , Neklasificēts ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.