Zap // UC Merced
Hücrelere benzer sentetik hücreler, bilim adamlarının biyolojik saatimizin veya sirkadiyen ritmimizin gizemlerini keşfetmelerine yardımcı oldu. Bu süreç sağlığımız için son derece önemlidir ve bilim adamları şimdi bu sürecin sırlarını hücresel düzeyde çözüyorlar.
Yeryüzündeki yaşamın birçok biyolojik harikasından biri, bedenlerimizin zamanın geçişini hissetmenin neredeyse mükemmel yoludur.
Bizim olarak bilinir biyolojik saatveya sirkadiyen ritim, bu doğal süreç bizim Son-Vigília Döngüsü Ve dünyanın 24 saatlik dönüşüne çok uyum sağlıyor.
Bu mekanizmayı daha iyi anlamak için, California Üniversitesi Merced’deki bilim adamları denedi Siyanobakteri.
Ekip, veziküller olarak bilinen hücrelere benzer yapılar yarattı (her biri sadece 2 ila 10 çevirici mikrometre) ve bunları sirkadiyen ritmi düzenlemede önemli bir rol oynayan “saat proteinleri”-protein grupları ile taşıdı.
Sonuçları çalışmakCalifornia Üniversitesi / Merced’deki araştırmacılar tarafından yürütülen, yakın zamanda dergide yayınlanan bir makalede sunuldu. Doğa İletişimi.
Çalışma sırasında araştırmacılar siyanobakterilerin “saat proteinlerini” kullandı Echeland, Kaib e Kea.
Buna göre Earth.comKAIC proteini sistemin merkezi olarak işlev görürken, diğer proteinler işlemi ileri ve geriye doğru hareket ettirdi.
Araştırmacılar daha sonra üç protein karışımını ve lipit veziküllerin içindeki bir floresan markerinin mühürlediler. Bu veziküller – esasen yapay hücreler – çapı iki ila on mikroimetre arasında değişmiştir.
“Bu çalışma, basitleştirilmiş sentetik sistemleri kullanarak biyolojik zamanlamanın temel ilkelerini analiz edebileceğimizi ve anlayabileceğimizi gösteriyor” dedi. Anand Bala SubramaniamUC Merced’de araştırmacı ve çalışmanın ana yazarı, iletişim Üniversiteden.
Yapay hücreler 24 saat ritim ile parladılar en az dört gün. Bununla birlikte, saat proteini sayısı azaldığında veya veziküller daha küçük olduğunda, Ritmik parlaklık durdu.
https://www.youtube.com/watch?v=luhpu0zjlja
Bu ritim kaybı tekrarlanabilir bir patern izledi.
Bu bulguları açıklamak için ekip daha sonra saatlerin daha sağlam hale geldiğini ortaya koyan bir hesaplama modeli oluşturdu. daha yüksek konsantrasyonlar “saat proteini” – Protein miktarları veziküller arasında biraz değişse bile, binlerce vezikülün zamanı güvenilir bir şekilde korumasına izin vermek.
Model ayrıca, doğal sirkadiyen sistemin başka bir bileşeninin – genleri çevirmekten sorumlu – bireysel saatlerin korunmasında önemli bir rol oynamadığını, ancak Süreyi senkronize etmek önemlidir bir popülasyondaki saatin.
Araştırmacılar ayrıca bazı saat proteinlerinin veziküllerin duvarlarına bağlı kalmakyani uygun işleyişini korumak için yüksek bir protein sayısı gerektiği anlamına gelir.
“Siyanobakteriyel sirkadiyen saat Yavaş biyokimyasal reaksiyonlara bağlıdır Kim doğal olarak gürültülüve bu gürültüyü azaltmak için bu proteinlerin çok sayıda gereklidir ”diyor Ohio State Üniversitesi Mikrobiyoloji Profesörü ve Sirkadiyen Saat Uzmanı Mingxu Fang.
“Bu yeni çalışma Reaksiyonları gözlemleme yöntemi Hücresel boyutları taklit eden ayarlanabilir boyut veziküller içindeki yeniden oluşturulmuş saatin ve farklı hücre boyutlarına sahip organizmaların farklı zamanlama stratejilerini nasıl benimseyebileceğini ve neden doğrudan test edilebileceğini belirtiyor ”diyor Fang.
