研究人員使用DNA納米機器來發(fā)現(xiàn)溶酶體的亞組
溶酶體的故事是一個經(jīng)典的涂片運動。一旦被解雇為細(xì)胞的垃圾處理 - 它確實可以分解不需要的細(xì)胞碎片 - 現(xiàn)在科學(xué)家們認(rèn)識到所有這些骯臟的工作也可以控制生存,新陳代謝,長壽甚至是神經(jīng)退行性疾病。
芝加哥大學(xué)科學(xué)家發(fā)明的一種創(chuàng)新工具將為我們提供一個了解溶酶體內(nèi)部運作的新窗口。由化學(xué)教授Yamuna Krishnan領(lǐng)導(dǎo)的兩項研究建立了微型機器來梳理關(guān)于溶酶體的線索,包括它們是否實際上有兩種或更多相關(guān)類型 - 這可能有助于我們理解溶酶體相關(guān)疾病。
“兩位研究細(xì)胞的科學(xué)家和治療溶劑體疾病患者的醫(yī)生都需要更好的診斷,因此這是一個非常好的進步,”研究生Kasturi Chakraborty說,他們是兩篇論文的共同第一作者。
科學(xué)家希望能夠觀看細(xì)胞內(nèi)發(fā)生的事件的實時鏡頭,但其內(nèi)部運作很難發(fā)揮作用。它很小,更重要的是,它是一個惡劣的環(huán)境; 溶酶體特別是高度酸性 - 對照相機不利。“如果酸度很高,大多數(shù)傳感器將停止運作,”Chakraborty說。
為了解決這個問題,Krishnan的團隊使用DNA作為他們的建筑材料來制作手電筒和傳感器。它已經(jīng)適應(yīng)了細(xì)胞生命,它有一個方便的拼圖形式,非常適合構(gòu)建微型納米機器,可以記錄活細(xì)胞內(nèi)的生命。
他們設(shè)計納米機器來測量pH和溶解體周圍漂浮的特定離子 - 鈣或氯 - 這是溶酶體如何溝通和執(zhí)行任務(wù)的基礎(chǔ)。通過它們,科學(xué)家們可以看到溶酶體是如何起作用的 - 并且當(dāng)它們在某些疾病或遺傳條件下不工作時,它們會弄清楚它們正在發(fā)生什么。
他們使用新探針發(fā)現(xiàn)的最有趣的事情之一是證據(jù)實際上至少有兩種不同的溶酶體。
Chakraborty說,科學(xué)家們懷疑溶酶體具有不同功能的不同類型,但從未得到證實。他們還不確切知道兩種溶酶體的功能如何不同,但他們確實知道某種溶酶體疾病稱為尼曼 - 皮克病的人缺少一種。
關(guān)鍵是設(shè)計一種可以同時測量兩種離子的傳感器。“你絕對需要兩個獨立的化學(xué)特征來區(qū)分溶酶體,”Chakraborty說。
“這很有趣,因為溶酶體被公認(rèn)為是一種多功能細(xì)胞器,因此我們認(rèn)為它是一種單一類型的溶酶體,具有多種功能,”兩位研究的通訊作者Krishnan說。“我們的研究表明,實際上可能有不同的溶酶體亞型被指定用于不同的功能。”
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