Орегон денсаулық сақтау және ғылым университетінің зерттеушілері жасуша ішінде ақуыздарды жасушаның алдыңғы шетіне жылдам жеткізетін бұрын белгісіз болған ішкі жүйені анықтады. Бұл жаңалық жасушалардың қозғалыс механизмдері, қатерлі ісіктің таралуы және жараның жазылуы туралы түсініктерді өзгертеді.

Жаңа ішкі жасушалық тасымалдау жүйесі

Бұрын ақуыздардың жасуша ішінде тасымалдануы негізінен кездейсоқ диффузия арқылы жүреді деп есептелген, яғни молекулалар қажетті аймаққа дейін ретсіз қозғалады. Алайда Nature Communications журналында жарияланған жаңа зерттеу жасушалардың ақуыздарды, мысалы, актинді, өсу, қозғалыс және тіндердің қалпына келуі жүретін алдыңғы шетке белсенді түрде жеткізу үшін бағытталған сұйықтық ағындарын пайдаланатынын көрсетті.

Эксперименттік бақылаулар

Лазерлік микроскопияны қолданған тәжірибелер барысында ғалымдар жасушаның белгілі бір аймағында ақуыздарды уақытша көрінбейтін етіп, олардың қозғалысын бақылаған. Нәтижесінде жасушаның алдыңғы шетінде, қозғалыс кезінде созылатын аймақта, қосымша қара жолақ байқалды. Кейінгі талдау бұл жолақ алға жылжитын еритін актин толқыны екенін және бұл ақуыздарды жеткізудің кездейсоқ диффузиядан өзгеше механизмін көрсететінін анықтады.

Бағытталған ағындар механизмі

Арнайы визуализация әдістерінің көмегімен жасушалардың бағытталған сұйықтық ағындарын қалыптастыратыны анықталды. Бұл ағындар актин мен басқа ақуыздарды алдыңғы шетке диффузияға қарағанда әлдеқайда жылдам жеткізеді. Бұл ағындар ерекше емес және бірнеше түрлі ақуыздарды бір уақытта тасымалдап, жасушалық өсінділердің қозғалысын, бекінуін және жасушаның пішінін тез өзгертуін қамтамасыз етеді. Бұл жасушалық қозғалыс, иммундық жауаптар және тіндердің қалпына келуі үшін маңызды.

Құрылымдық ерекшеліктер

Зерттеу барысында ағындардың жасушаның алдыңғы шетінде, актин мен миозин конденсаты арқылы қалған бөліктен бөлінген арнайы аймақта пайда болатыны анықталды. Бұл конденсат физикалық шекара ретінде қызмет етіп, ақуыздарды алға жылжитын шетке бағыттайды.

Технологиялар мен әдістер

Ішкі ағындарды бақылау үшін команда флуоресцентті микроскопия әдісінің жетілдірілген нұсқасын жасап, флуоресцентті молекулаларды бір нүктеде белсендіретін және олардың қозғалысын бақылайтын тәсілді қолданды. Негізгі тәжірибелердің бірі FLOP (Fluorescence Leaving the Original Point) деп аталды. Жұмыста заманауи визуализация құралдары, соның ішінде құрылымдарды нанометрлік деңгейде ажыратуға мүмкіндік беретін iPALM әдісі пайдаланылды.

Медицина мен биология үшін маңызы

Бұл жаңалық кейбір қатерлі ісік жасушаларының жоғары агрессивтілігін түсіндіре алады, себебі оларда ақуыздарды алдыңғы шетке жылдам жеткізетін механизм бар. Бұл жүйені қатерлі және қалыпты жасушаларда қолдану ерекшеліктерін түсіну ісік таралуын баяулатуға немесе тоқтатуға арналған жаңа стратегияларды әзірлеуге көмектесуі мүмкін.

Пәнаралық тәсіл

Зерттеуге инженерия, физика, микроскопия және жасушалық биология саласындағы мамандар, сондай-ақ Janelia Research Campus зерттеу орталығынан флуоресцентті спектроскопия және 3D-визуализация бойынша сарапшылар қатысты.

Қолдану перспективалары

Анықталған жүйе мембранамен шектелмеген, бірақ жасуша мінез-құлқын ұйымдастыруда маңызды рөл атқаратын функционалды компартмент ретінде сипатталады. Бұл жаңалық қатерлі ісікті зерттеу, дәрі-дәрмек жеткізу әдістерін әзірлеу, тіндерді қалпына келтіру және синтетикалық биология салаларына әсер етуі мүмкін деп күтілуде.