Новый лабораторный метод позволяет исследователям создавать отделения в жидкости, которые, как капли масла в воде, отдельные, но не имеют никакого физического барьера между ними. Метод может помочь исследователям понять, как клетки человеческого организма используют подобные «безмембранная отделения» разделять и концентрировать компоненты для важных клеточных процессов, химических реакций и других биологических функций.
Исследователи в Университете штата Пенсильвания разработали и применили метод создания сложных мульти-секционного отделения и отделения в отделение, все без какого-либо физического перегородок или мембран. Их результаты опубликованы в статье, которая появляется в интернете в журнале Биомакромолекулы.
«Ячейка имеет различные отсеки или контейнеры, такие как ядра и митохондрий, с мембранами, которые отделяют их от остальных клеток», — сказал Гора Григорий, аспирант Пенсильванского университета и автор исследования. «Эти отделения помогут клетки выполняют разные задачи в разных местах. Но исследователи продолжают открывать отсеки внутри клетки, что отсутствие физических внешних оболочках и которые могут сформировать, а затем растворяются по мере необходимости. Нарушение этих безмембранная отделения были замешаны в таких заболеваний, как боковой амиотрофический склероз, диабет, болезнь Альцгеймера, и тип II».
Безмембранная отсеки внутри клетки в результате разделения молекул, таких как белки и РНК в различных жидких фаз. Чтобы создать безмембранная отделения в лаборатории, исследователи объединили упрощенный заряженные полимеры повторять аминокислот и/или нуклеиновых кислот в воде. Полимеры являются флюоресцентно-меченых, которое позволило исследователям отслеживать результате взаимодействия.
Как заряженные полимеры взаимодействуют с противоположными зарядами привлечения, сформированы отдельные отсеки в жидкость без физических разделителей. Комбинируя четыре полимеров позволило исследователям произвести капель два отделения, а также отделения в отделение. Комбинируя шесть полимеры, полученные капельки с тремя отделениями.
«Этот простой метод позволяет нам понять основные химии Как многофазные отделения может формировать и распускать в ячейке», — сказал Гора. «Тогда мы сможем наращивать сложность. Такие факторы, как температура, концентрация соли, кислотность, и сила заряда в полимерах могут повлиять на эти отделения ведут себя, поэтому важно, чтобы сначала понять общие условия, при которых их образование возможно».
Чтобы понять, как молекулы могут накапливаться в отсеках, исследователи добавили пробники макромолекулы. Они обнаружили, что датчики, как правило, накапливаются в отсеках, которые содержатся полимеры, имеющие сильнейший заряд взаимодействия с датчиками.
«Безмембранная отделения могут образовываться в клетке для выполнения конкретных задач с помощью конкретных компонентов», — сказал Гора. «Но неясно, как клетка определяет, какие компоненты туда, где и почему некоторые молекулы оказываются в одном купе по сравнению с другой. Определив свойства, которые определяют, где молекулы зонда закончится в многофазных отделения, мы можем начать понимать, как клетки могут подготовить для химических реакций».
Далее исследователи изучают, как избирательно растворяться и реформировать отдельные отсеки, используя различные механизмы управления. Например, манипуляции одного из заряженных полимеров в купе, чтобы сделать его нейтральным, может вызвать тот отсек, чтобы избирательно растворяются в многокамерных систем.
«В итоге мы надеемся получить контроль, когда отсеки появляются и какие типы молекул, которые они содержат». — сообщил Нагорных. «Мы также надеемся на создание систем с несколькими видами безмембранная отделениями, которые могут управляться отдельно. Наша работа обеспечивает основу для экспериментальной модели с несколькими отделениями и безмембранная органелл в живых клетках и может в один день и позволит создать искусственные клетки с многофазной отделения.»
В дополнение к горных исследовательская группа включает в себя Кристин Китинг, заслуженный профессор химии в Университете штата Пенсильвания. Эта работа была поддержана Национальным научным фондом.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!