محققان در حال ایجاد یک قشر سلولی مصنوعی هستند، سیستمی برای مطالعه نحوه تقسیم سلولی
سلول های حیوانی به ساختاری به نام قشر سلولی متصل هستند - و این ساختار، به گفته محققان، کمی شبیه یک چادر است.
چادر از یک پوسته با سوراخ زیپ ساخته شده است که کنترل می کند چه چیزی می تواند وارد و از چادر خارج شود. این پوسته توسط سیستمی از ستون ها پشتیبانی می شود. به طور مشابه، قشر سلول های حیوانی از یک غشای سلولی تشکیل شده است که آنچه را که وارد سلول می شود کنترل می کند.
پوست همچنین حاوی پروتئین هایی است که به سلول کمک می کند شکل خود را حفظ کند. یکی از این پروتئین‌های کلیدی، به نام اکتین، پلیمری با ساختار خطی است - مانند تیرک چادر. اما برخلاف چادر، پروتئین های قشری سلول بی حرکت نیستند. آنها در امتداد غشای سلولی حرکت می کنند، آزادانه جمع می شوند و در طول زمان از هم جدا می شوند، در فرآیندی به نام "تحریک پذیری قشر مغز".
هنگامی که این پروتئین ها شروع به تشکیل الگوهای موجی می کنند، نشانه آن است که سلول در حال آماده شدن برای تقسیم است. اما مطالعه این فرآیند در غشای سلولی دشوار است. اکنون محققان دانشگاه میشیگان رویکردی را برای مطالعه این الگوهای امواج در خارج از سلول با ایجاد یک پوسته مصنوعی بدون سلول ایجاد کرده‌اند.
با انجام این کار، آنها نشان دادند که این پروتئین های قشر مغز می توانند به دو مدل خود سازماندهی شوند. اول، پروتئین ها یک موج تحریک پذیر را تشکیل می دهند، مانند تماشاگرانی که در یک استادیوم یک "موج" اجرا می کنند. دوم، پروتئین ها سپس به نوسانات منسجمی سازماندهی می شوند که مانند چراغ های تعطیلات چشمک زن عمل می کنند. مطالعه آنها که پروتئین های Rho و F-actin را در عصاره تخم قورباغه بررسی کرد، در مجله منتشر شد. زیست شناسی فعلی.
[embed]https://www.youtube.com/watch?v=Y7Fj-zKI-Jk[/embed]
«تقریباً صد سال پیش، افرادی که روی قشر سلولی مطالعه می‌کردند، پیش‌بینی کردند که قشر سلولی خود سازماندهی می‌شود، که الگوها و شکل‌های این پروتئین‌ها توسط خواص پروتئین و ویژگی‌های غشاء تعیین می‌شوند. جنیفر لندینو، نویسنده ارشد این مقاله، یکی از همکاران فوق دکتری در بخش زیست‌شناسی مولکولی، سلولی و تکاملی، می‌گوید، اما واقعاً نمی‌توانید پوست را از بقیه سلول جدا کنید، زیرا در این صورت همه چیز از هم می‌پاشد.
"خیلی هیجان انگیز است که ما اکنون ابزاری برای مطالعه نحوه عملکرد این مدل ها در خارج از سلول داریم. در عین حال، این فرضیه دیرینه را نیز تایید می کند که قشر خود سازماندهی می کند و این مدل ها به سادگی از ویژگی های مولکول های درگیر."
لندینو می‌گوید ایجاد یک پوسته مصنوعی برای مطالعه این پروتئین‌ها ضروری است زیرا در حالی که زیست‌شناسان ابزارهایی دارند که می‌توانند از آنها برای دستکاری پروتئین‌ها استفاده کنند، اما ابزارهای کمتری برای دستکاری لیپیدها، چربی‌هایی که غشای سلولی را تشکیل می‌دهند، دارند. این ابزارها متکی به دستکاری پروتئین هایی هستند که ترکیب غشاء را تنظیم می کنند. در پوست مصنوعی، محققان می توانند مستقیماً با مخلوط کردن لیپیدهای مختلف غشاء را تغییر دهند، رویکردی که در سلول ها امکان پذیر نیست.
Landino از لیپیدهای تجاری موجود برای مونتاژ پوست مصنوعی استفاده می کند. او آنها را به یک چاه مسطح اضافه می کند، که یک لایه سطحی ایجاد می کند که به میکروسکوپ نزدیک تر است. محققان از یک میکروسکوپ معکوس استفاده کردند که به این معنی است که مولفه بزرگنمایی زیر نمونه آزمایشی است. علاوه بر این، لایه ای از سیتوپلاسم گرفته شده از تخم قورباغه را اضافه می کند که حاوی تمام اجزای پروتئینی است که به طور معمول در سیتوپلاسم یافت می شود. لندینو گفت: لحظه ای که سیتوپلاسم روی غشای مصنوعی قرار می گیرد، پروتئین های سیتوپلاسم شروع به خودآرایی می کنند - درست همانطور که در یک سلول حیوانی طبیعی انجام می شود.
لندینو گفت: زمانی که یک سلول تقسیم می شود، از وسط نیشگون می گیرد و به دو نیم می شود. ما فکر می‌کنیم که آماده‌سازی قشر سلولی برای تغییر شکل چشمگیر، تابع امواج است، اما آزمایش آن در سلول‌ها واقعاً سخت است. بنابراین ما امیدواریم که از این سیستم مصنوعی برای درک چگونگی شکل گیری این الگوهای موجی و عملکرد آنها استفاده کنیم."
آن میلر، دانشیار زیست شناسی مولکولی، سلولی و تکاملی، نویسنده ارشد این مقاله است. این تحقیق که توسط بنیاد ملی علوم تامین می شود، بخشی از تلاش مشترک بین آزمایشگاه میلر و آنتونی وکیارلی، استادیار زیست شناسی مولکولی، سلولی و رشدی و همکاران در دانشگاه ویسکانسین و دانشگاه ادینبورگ است.
میلر گفت: "این یافته ها یک پلت فرم مصنوعی جدید و قدرتمند برای تحقیقات بدون سلول در مورد مکانیسم هایی است که الگوهای قشر مغز را تنظیم می کنند." سیستمی که دکتر لندینو ایجاد کرده است، فرصت‌های جدیدی را برای عمیق‌تر کردن درک ما از این که چگونه مدل‌های قشر خود سازماندهی فرآیندهای سلولی اولیه مانند تقسیم سلولی را هدایت می‌کنند، باز می‌کند.
نقل قول: محققان قشر سلولی مصنوعی، سیستمی برای مطالعه نحوه تقسیم سلولی ایجاد کردند (۲۰۲۱، ۲۰ دسامبر)، که در ۲۰ دسامبر ۲۰۲۱ از https://phys.org/news/2021-12-artificial-cell-cortex-cells بازیابی شد. html
این برگه یا سند یا نوشته تحت پوشش قانون کپی رایت است. به جز هرگونه معامله منصفانه به منظور تحقیق یا مطالعه خصوصی، هیچ بخشی بدون اجازه کتبی قابل تکثیر نیست. محتوا فقط برای مقاصد اطلاعاتی ارائه شده است.
[ad_2]