20:46 2022-01-25
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Drojdia înfometată sunt termometre minuscule, vii
_ Hungry drojdie sunt termometre mici, vii
Membranele sunt cruciale pentru celulele noastre. Fiecare celulă din corpul tău este închisă de una. Și fiecare dintre aceste celule conține compartimente specializate, sau organite, care sunt, de asemenea, închise de membrane.
Membranele ajută celulele să îndeplinească sarcini precum descompunerea alimentelor pentru energie, construirea și demontarea proteinelor, urmărirea condițiilor de mediu, trimiterea de semnale și deciderea când să se împartă.
Biologii s-au străduit de mult să înțeleagă exact modul în care membranele îndeplinesc aceste tipuri diferite de sarcini. Componentele primare ale membranelor - molecule mari, asemănătoare grăsimilor, numite lipide și molecule compacte precum colesterolul - formează bariere mari. În toate cazurile, cu excepția câtorva cazuri, nu este clar cum acele molecule ajută proteinele din membrane să-și facă treaba.
Într-o lucrare publicată pe 25 ianuarie în Proceedings of the National Academy of Sciences, o echipă de la Universitatea din Washington a analizat separarea fazelor în drojdia în devenire - aceeași ciupercă unicelulară a faimei de coacere și bere - și raportează că celulele vii de drojdie pot regla în mod activ un proces numit separare de fază într-una dintre membranele lor. În timpul separării fazelor, membrana rămâne intactă, dar se împarte în zone sau domenii multiple, distincte, care separă lipidele și proteinele. Noile descoperiri arată pentru prima dată că, ca răspuns la condițiile de mediu, celulele de drojdie reglează cu precizie temperatura la care membrana lor suferă separarea fazelor. Echipa din spatele acestei descoperiri sugerează că separarea fazelor este probabil un mecanism „comutator” pe care aceste celule îl folosesc pentru a guverna tipurile de lucru pe care le fac membranele și semnalele pe care le transmit.
„Lucrările anterioare au arătat că aceste domenii pot poate fi văzut în membranele celulelor vii de drojdie”, a spus autorul principal Chantelle LeveilIe, doctorand în chimie UW. „Am întrebat: dacă este important ca o celulă să aibă aceste domenii, atunci dacă modificăm mediul celulei — prin creșterea lor la temperaturi diferite — ar „păsa” celulei și ar dedica energie menținerii separării fazelor în membranele sale? Răspunsul clar este da, da.”
Cercetările anterioare au arătat că atunci când zahărul este din abundență, vacuola celulei de drojdie – un organel important pentru depozitare și semnalizare – crește și membrana sa pare uniformă la microscop. Dar atunci când rezervele de hrană se scad, vacuola suferă o separare de fază, cu multe zone rotunde care apar în membrana organelelor.
În acest nou studiu, Leveille și co-autorii ei - profesor de chimie UW Sarah Keller, profesor de biochimie UW Alexey Merz și Caitlin Cornell, anterior student la doctorat în chimie UW, au căutat să înțeleagă dacă drojdia poate regla în mod activ separarea fazelor. Leveille a crescut drojdie la temperatura lor tipică de laborator de 86 F cu multă mâncare. După ce hrana s-a micșorat, membranele vacuolelor celulelor de drojdie au suferit o separare de fază, așa cum era de așteptat. Când Leveille a crescut pentru scurt timp temperatura în mediul drojdiei cu aproximativ 25 de grade Fahrenheit, domeniile au dispărut. Apoi Leveille a crescut drojdie la o temperatură mai rece - 77 F în loc de 86 F normal - și a descoperit că domeniile au dispărut cu aproximativ 25 de grade peste această nouă temperatură. Când a crescut drojdie în condiții încă mai reci, la 68 F, separarea fazelor a dispărut din nou cu aproximativ 25 de grade mai mare decât temperatura lor de creștere.
Aceste experimente au arătat că celulele de drojdie au menținut întotdeauna separarea fazelor în membrana vacuolei până când temperatura a crescut cu aproximativ 25 de grade peste temperatura lor de creștere.
„Credem că acesta este un semn clar că celulele de drojdie construiesc membrana vacuolului în diferite condiții de mediu pentru a menține această stare consistentă de separare a fazelor”, a spus Leveille. .
Separarea fazelor în membrana vacuolei are probabil un scop important în drojdie, a adăugat ea.
„Acest rezultat sugerează că separarea fazelor membranare pentru drojdie este probabil o ușă în două sensuri”, a spus Leveille. „De exemplu, dacă celulele au găsit vreodată hrană din nou, ar dori să se întoarcă la starea lor inițială. Drojdia nu vrea să se îndepărteze prea mult de tranziție.”
Cercetările viitoare ar putea identifica alte membrane. componente care afectează capacitatea membranei vacuole de a se separa de fază, precum și consecințele separării sale de fază. Biologii au știut că atunci când domeniile apar în membrana vacuolei de drojdie, celula încetează să se divizeze. Aceste două evenimente pot fi legate deoarece membrana vacuolei de drojdie conține două complexe de proteine care sunt importante pentru diviziunea celulară. Când complexele sunt îndepărtate unul de celălalt, diviziunea celulară se oprește.
„Separarea fazelor în vacuolă are loc chiar atunci când celula de drojdie trebuie să se oprească din divizarea, deoarece hrana sa epuizată”, a spus Merz. „O idee este că separarea fazelor este mecanismul pe care celula de drojdie „folosește” pentru a separa aceste două complexe de proteine și pentru a opri diviziunea celulară.”
În celulele de la drojdie la oameni, complexele de proteine încorporate în membrane afectează celulele. comportament. Dacă cercetări suplimentare arată că separarea fazelor în vacuola de drojdie reglează diviziunea celulară, ar fi probabil primul exemplu riguros de reglare celulară prin această proprietate odată trecută cu vederea a membranelor.
„Separarea fazelor ar putea fi obișnuită, mecanism reversibil pentru a modula multe, multe tipuri de proprietăți celulare”, a spus Keller.
Cornell este acum cercetător postdoctoral la Universitatea din California, Berkeley.
Comentarii:
Adauga Comentariu