Odhaľte tajomstvá bunkovej

Model ľudského centriolu v reze pozdĺž jeho pozdĺžnej osi a pri pohľade zhora. Poďakovanie: © CentrioleLab

Vedci UNIGE po prvýkrát zrekonštruovali film zostavy ľudského centriol.

jednej zo základných štruktúr, ktoré tvoria naše bunky.

Bunky obsahujú rôzne špecializované štruktúry – ako napríklad jadro.

mitochondrie alebo peroxizómy – známe ako „organely“.

Sledovanie ich genézy a určenie ich

štruktúry je základom pre pochopenie bunkovej funkcie a patológií spojených s ich dysfunkciou. Vedci na univerzite v Ženeve (UNIGE) skombinovali mikroskopiu s vysokým rozlíšením a techniky kinematickej rekonštrukcie, aby vizualizovali v pohybe genézu ľudského centriolu.

Táto organela, nevyhnutná pre organizáciu bunkového skelet.

je spojená – v prípade dysfunkcie – s určitými druhmi rakoviny, mozgovými poruchami alebo ochoreniami sietnice. Táto práca, publikovaná v časopise Cell , objasňuje zložitosť montáže centriolu. Otvára tiež mnoho nových ciest pre štúdium iných bunkových organel.

Genéza našej bunkovej kostry, obrázok po obrázku

Genéza organel prebieha podľa Pracovná funkcia E-mailová databáza presnej sekvencie postupných udalostí získavania proteínov. Vizualizácia tejto zostavy v reálnom čase poskytuje lepšie pochopenie úlohy týchto proteínov v štruktúre alebo funkcii organel. Získanie videosekvencie s dostatočným rozlíšením na rozlíšenie takýchto zložitých mikroskopických komponentov však naráža na množstvo technických obmedzení.

Nafukovanie buniek pre lepšie pozorovanie

Pracovná funkcia E-mailová databáza

To platí najmä pre centriol. Táto organela, merajúca menej ako 500 nanometrov (pol tisíciny milimetra), pozostáva z približne 100 rôznych proteínov organizovaných do šiestich subštrukturálnych domén. Ešte pred niekoľkými rokmi nebolo možné podrobne si predstaviť štruktúru centriolu. Laboratórium Paula Guicharda a Virginie Hamel, spoluriaditeľov výskumu na Katedre molekulárnej a bunkovej biológie Prírodovedeckej fakulty UNIGE, zmenilo túto situáciu využitím techniky expanznej mikroskopie. Táto špičková technika umožňuje, aby sa bunky a ich zložky postupne nafukovali bez toho, aby sa deformovali, takže ich potom možno pozorovať – pomocou bežných mikroskopov – s veľmi vysokým rozlíšením.

Získanie obrazov centriolu s takým vysokým rozlíšením umožňuje presné umiestnenie proteínov v danom čase, ale neposkytuje žiadnu informáciu o poradí výskytu subštrukturálnych domén alebo jednotlivých proteínov. Marine Laporte, bývalá výskumníčka a učiteľka v skupine UNIGE a prvá autorka štúdie, použila expanznú mikroskopiu na analýzu umiestnenia 24 proteínov v šiestich doménach vo viac ako tisícke centriolov v rôznych štádiách rastu.

Reorganizácia obrázkov, aby sa dali do pohybu

„Po tejto veľmi únavnej práci Dáždnikové toxíny Prelomová nasledovala pseudočasová kinematická rekonštrukcia. Inými slovami, pomocou počítačovej analýzy, ktorú sme vyvinuli, sme boli schopní dať tieto tisíce obrázkov náhodne nasnímaných počas biogenézy centriolu späť do chronologického poradia, aby sme zrekonštruovali rôzne štádiá tvorby centriolových subštruktúr,“ vysvetľuje Virginie Hamel, spol. vedúci štúdie.

Tento jedinečný prístup

ktorý kombinuje veľmi vysoké rozlíšenie cn leads expanznej mikroskopie a kinematickej rekonštrukcie, nám umožnil modelovať prvú 4D zostavu ľudského centriolu. „Naša práca nielen prehĺbi naše chápanie tvorby centriol, ale otvorí aj neuveriteľné vyhliadky v bunkovej a molekulárnej biológii, pretože túto metódu možno použiť aj na iné makromolekuly a bunkové štruktúry na štúdium ich zostavovania v priestore a čase,“ uzatvára Paul Guichard. .

Odkaz: „Rekonštrukcia molekulárnej architektúry ľudského centriolu v časovom slede“ od Marine H. Laporte, Davide Gambarotto, Éloïse Bertiaux, Lorène Bournonville, Vincent Louvel, José M. Nunes, Susanne Borgers, Virginie Hamel a Paul Guichard, 10. apríla 2024, Cell .

Leave a comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *