Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Kemi

Sådan dannes en kanal mellem to organeller

Kreditering:Je-Kyung Ryu

Kanalen, gennem hvilken to cellekomponenter udveksler materiale, ser ud til at dannes ved kanten af ​​deres kontaktflade, og ikke i midten. Dette blev opdaget af de Leidenske fysiske kemikere Jelger Risselada og Edgar Blokhuis sammen med forskere fra universitetet i Lausanne i Schweiz. De offentliggjorde deres resultater i The Journal of Physical Chemistry Letters den 20. februar.

Begyndelsen:en slående observation

Det hele starter med en bemærkelsesværdig observation i Lausanne. Schweiziske forskere undersøger såkaldte vakuoler af gærceller under mikroskopet for at lede efter kanaler mellem dem. Disse vakuoler er ikke særlig interessante i sig selv, men de ligner menneskelige celledele, nemlig organellerne. På grund af denne lighed, de kan give interessant indsigt. Normalt, kanalerne mellem vakuoler er for små til at kunne ses under et normalt mikroskop. Men forskerne kommer med et praktisk trick til dette:ved hjælp af osmotisk tryk formår de at forstørre vakuolerne og deres kanaler på en sådan måde, at kanalerne bliver synlige.

Og det, de så ser, overrasker dem. De schweiziske forskere er nysgerrige på forbindelseskanalen mellem de to gær-"organeller". For at en celle skal fungere korrekt, det er vigtigt, at organeller kan udveksle materiale med hinanden, for eksempel, at udlede affaldsprodukter. Denne overførsel foregår via en kanal. Imidlertid, det var uvist, hvor en sådan kanal er placeret i kontaktfladen mellem to organeller. Men så ser forskerne noget interessant gennem deres mikroskop:forbindelseskanalen ser ud til at være ved kanten, som det kan ses til højre. Sidste forfatter Jelger Risselada:"Så spekulerede vi på, er det altid tilfældet? Eller kun hvis du forstørrer disse kanaler unaturligt, som schweizerne gjorde?"

Denne animation viser, hvordan neurotransmittere i hjernen frigives i en synapse, forbindelsen mellem to neuroner, som er nerveceller i hjernen. SNARE-proteinerne giver en symmetrisk forbindelse mellem en såkaldt vesikel fyldt med neurotransmittere og en neurons membran, så neurotransmitterne kan strømme ind i synapsen. Kredit:Je-Kyung Ryu
Denne simulering fra forskerne viser, at kanalen mellem organellerne er placeret i kanten. Membranerne i de to organeller er vist med hvidt, som nu er fusioneret, og mellem hvilke der er dannet en kanal. Kredit:Leiden Universitet

Et nobelprisværdigt emne

Risselada beslutter sig for at lede efter svarene og engagerer kollegaen Edgar Blokhuis. "Edgar er specialist i den vanskelige matematik, der er nødvendig for de modeller, jeg ville udvikle, " siger Risselada.

Undersøgelse af kanaler, også kaldet fusionsporer, er varmt. I 2013 for eksempel, tre amerikanske forskere modtog Nobelprisen for deres opdagelse af de såkaldte SNARE-proteiner. "Disse proteiner bringer to organeller sammen og styrer også dannelsen af ​​kanalen, " siger Risselada. "I lærebøger, kanaler gengives altid symmetrisk, i tilfælde af neuroner (se animation), men også i tilfælde af de meget større organeller. Det, vi nu har opdaget, viser noget helt andet for organeller."


Varme artikler