[ad_1]

تصویر

تصویر: زاخاری رایت یک محقق فوق دکترا در گروه علوم بیولوژیکی دانشگاه رایس است. چشم انداز بیشتر

اعتبار: عکس: دانشگاه جف فیتلو / دانشگاه رایس

هاستون – (4 دسامبر 2020) – در اولین سال تحصیلات خود در مقطع تحصیلات تکمیلی ، بیوشیمی دان دانشگاه رایس ، زاخاری رایت ، چیزی را پنهان کرد که در یک قسمت مشترک ماشین آلات تلفن همراه پنهان است و این برای یک عمر بالاتر از مخمر ضروری است به مردم

آنچه رایت در سال 2015 مشاهده کرد – تقسیمات موجود در اندامکها به نام پراکسیزوم – در مطالعه ای منتشر شده است که امروز در ارتباطات طبیعت

دکتر رایت ، بانی بارتل ، یکی از نویسندگان این تحقیق گفت: “این بدون شک غیر منتظره ترین چیزی است که آزمایشگاه ما تاکنون کشف کرده است.” مشاور و عضو آکادمی ملی علوم. “این ما را ملزم می کند که در مورد همه آنچه فکر می کردیم در مورد پراکسیزوم ها می دانیم ، تجدید نظر کنیم.”

پراکسی زوم ها محفظه هایی هستند که سلول ها مولکول های چربی را به انرژی و مواد مفید تبدیل می کنند ، مانند غلاف های میلین که از سلول های عصبی محافظت می کنند. در انسان ، اختلال عملکرد پراکسی زومی با اختلالات متابولیکی شدید همراه است و پراکسی زوم ها ممکن است به طور گسترده ای برای تخریب عصب ، چاقی ، سرطان و اختلالات مربوط به سن استفاده شوند.

هنوز درباره پراكسیزوم ها چیزهای زیادی ناشناخته است ، اما ساختار اساسی آنها – یك ماتریس دانه ای كه توسط غشایی كیسه مانند احاطه شده است – در سال 2015 مورد سوال نبود. بارتل گفت كه این یكی از دلایل تعجب آور بودن کشف رایت بود.

وی با اشاره به یک چیز شگفت آور دیگر در کشف رایت گفت: ما متخصص ژنتیک هستیم ، بنابراین به چیزهای غیر منتظره عادت کرده ایم. اما آنها معمولاً به Technicolor نمی رسند: تصاویر رنگی زیبا که هم دیواره واحدهای پراکسی زومی و هم آنها را نشان می دهد. فضای داخلی این تصاویر به دلیل گزارشگران درخشان فلورسنت ، نشانگرهای درخشان پروتئینی که رایت برای آزمایش استفاده کرده است ، امکان پذیر بوده است. بیوشیمی ها ژن ها را در ارگانیسم های مدل اصلاح می کنند – آزمایشگاه بارتل از گیاهان Arabidopsis استفاده می کند – تا آنها را با پروتئین های فلورسنت به روشی کنترل شده برچسب گذاری کند که می تواند سرنخ هایی از عملکرد و اختلال عملکرد ژن های خاص را نشان دهد ، از جمله برخی از آنها باعث بیماری در انسان ، حیوانات و گیاهان می شود. .

رایت ، که اکنون دانشجوی دکترا در آزمایشگاه بارتل است ، در سال 2015 گزارشگر جدیدی را آزمایش می کرد که واحدهای پراکسی زومی را مشاهده کرد.

بارتل گفت: “من هرگز فکر نمی کردم زاک کار اشتباهی انجام داده باشد ، اما فکر نمی کردم این کار واقعی باشد.” وی معتقد بود که این تصاویر باید حاصل برخی مصنوعات باشد ، تابعی که در سلول واقعاً وجود نداشته اما در عوض توسط آزمایش ایجاد شده است.

او با فکر می گوید: “اگر چنین بود ، کسی متوجه می شد.”

رایت گفت: “اساساً ، از آن لحظه به بعد ، سعی کردم آنها را درک کنم.” او ابزار خود را بررسی کرد ، آزمایشات خود را تکرار کرد و هیچ مدرکی در مورد یک مصنوعات پیدا نکرد. وی شواهد بیشتری از واحدهای مرموز جمع آوری کرد و در پایان با مطالعه تحقیقات قدیمی در کتابخانه فوندرن قرار گرفت.

وی گفت: “من واقعاً به ادبیات قدیمی مربوط به پراكسی زوم ها از دهه 60 نگاه كردم و دیدم كه آنها چنین مواردی را مشاهده می كنند و فقط آنها را نمی فهمند.” “و این ایده فقط گم شد.”

در مطالعات دهه 1960 و اوایل دهه 1970 تعداد زیادی ارجاع به این بخشهای داخلی وجود دارد. در هر صورت ، محققان روی چیز دیگری تمرکز کردند و مشاهدات را بصورت گذرا ذکر کردند. و تمام مشاهدات با میکروسکوپ الکترونی نشتی صورت گرفت ، که وقتی مایکروسکوپ کانفوکال در دهه 1980 به طور گسترده در دسترس قرار گرفت ، دیگر مورد پسند واقع نشد.

بارتل گفت: “این بسیار راحت تر از میکروسکوپ الکترونی است.” “تمام زمینه ها شروع به انجام میکروسکوپ کانفوکال کردند. و در روزهای اولیه میکروسکوپ کانفوکال ، پروتئین ها آنقدر روشن نبودند.”

رایت همچنین در سال 2015 از میکروسکوپ کانفوکال استفاده کرد ، اما خبرنگاران درخشانی که حل ویژگی های کوچک را آسان تر کردند. کلید دیگر: او پراکسی زومهای نهال Arabidopsis را بررسی کرد.

رایت گفت: “یکی از دلایلی که این مورد فراموش شده است این است که پراکسیزومهای موجود در سلولهای مخمر و پستانداران کوچکتر از وضوح نور هستند. “با میکروسکوپ فلورسانس ، شما فقط می توانید یک نقطه را ببینید. این فقط حدی است که نور می تواند ایجاد کند.”

پراکسی زومهایی که وی به آنها می نگریست 100 برابر بیشتر بودند. دانشمندان مطمئن نیستند که چرا پراکسیزوم ها در نهال Arabidopsis بسیار زیاد می شوند ، اما آنها می دانند که نهال Arabidopsis تمام انرژی خود را از چربی ذخیره شده می گیرد تا زمانی که برگ های نهال از فتوسنتز انرژی تولید کنند. در طول جوانه زنی ، آنها توسط قطرات کوچک بیشماری روغن نگهداری می شوند و پراکسی زوم آنها برای پردازش روغن باید اضافه کاری داشته باشد. در صورت رشد ، چندین برابر بزرگتر از حد طبیعی رشد می کنند.

رایت گفت: “پروتئین های فلورسنت درخشان ، همراه با پراكسیزوم های بسیار بزرگتر در Arabidopsis ، این امر را بسیار واضح و بسیار آسان تر می كنند.

اما پراکسی زوم ها نیز بسیار محافظت می شوند – از گیاهان تا مخمر گرفته تا انسان ، و بارتل گفت که نکاتی وجود دارد که نشان می دهد این ساختارها از ویژگی های مشترک پراکسی زوم ها هستند.

“پراکسی زوم ها یک اندامک اصلی است که برای مدت زمان طولانی با یوکاریوت بوده و در بین یوکاریوت ها مشاهده شده است ، اغلب به طور خاص جهش یافته ، که پراکسی زوم ها یا بزرگتر هستند یا کمتر پر از پروتئین هستند و بنابراین تجسم ، “او گفت. اما انسانها لزوماً به این مشاهدات توجه نکرده اند ، زیرا پراکسیزوم های بزرگ شده نتیجه جهش های خاصی هستند.

محققان مطمئن نیستند که واحدها چه هدفی را دنبال می کنند ، اما رایت یک فرضیه دارد.

رایت گفت: “وقتی در مورد مواردی مانند اکسیداسیون بتا یا متابولیسم چربی صحبت می کنید ، به جایی می رسید که مولکول ها دیگر نمی خواهند در آب باشند.” “هنگامی که به نوعی واکنش بیوشیمیایی سنتی فکر می کنید ، ما فقط یک بستر داریم که در محیط آبی سلول – لومن شناور است و با آنزیم ها ارتباط برقرار می کند. اگر چیزی داشته باشید که نمی خواهد در آب آویزان شود ، خیلی خوب کار نمی کند. “

وی گفت: بنابراین اگر از این غشاها برای حل متابولیت های محلول در آب و دسترسی بهتر به آنزیم های لومن استفاده می کنید ، این می تواند یک استراتژی معمول برای مقابله موثرتر با این نوع متابولیسم باشد.

بارتل گفت این کشف همچنین زمینه جدیدی برای درک اختلالات پراکسی زومی فراهم می کند.

وی گفت: “این کار می تواند راهی برای درک برخی از علائم و بررسی بالقوه بیوشیمی ایجاد کننده آنها باشد.”

###

بارتل استاد علوم زیستی در رایس رالف و دوروتی لونی است. این مطالعه توسط موسسات ملی بهداشت (R01GM079177 ، R35GM130338 ، S10RR026399) و بنیاد Welch (C-1309) پشتیبانی شد.

پیوندها و منابع:

DOI روشن ارتباطات طبیعت مقاله: 10.1038 / s41467-020-20099-y است

یک نسخه از مقاله در دسترس است در: https: //بیا دیگه.سازمان /101038 /s41467-020-20099-y

تصاویر با وضوح بالا برای بارگیری در اینجا موجود است:

https: //شبکه خبر.برنج.edu /اخبار /فایل ها /2020 /12 /1204_PEROXISOME-sq-lg.jpg

ثبت: محفظه های جدا شده از غشا در داخل پراكسی زوم سلول های گیاهی Arabidopsis thaliana 4 روزه در این تصویر از میكروسكوپ مخلوط دیده می شود. سلول ها از نظر ژنتیکی اصلاح شده و پروتئین های فلورسنت را در غشا ((سبز) و لومن (بنفش) پراکسیزوم ها تولید می کنند. (عکس با مجوز از زاخاری رایت / دانشگاه رایس)

https: //شبکه خبر.برنج.edu /اخبار /فایل ها /2020 /12 /1204_PEROXISOME-zw17-lg.jpg

جایزه: زاخاری رایت (عکس: جف فیتلو / دانشگاه رایس)

https: //شبکه خبر.برنج.edu /اخبار /فایل ها /2020 /12 /1204_PEROXISOME-bb5-lg.jpg

جایزه: بانی بارتل (عکس: جف فیتلو / دانشگاه رایس)

https: //شبکه خبر.برنج.edu /اخبار /فایل ها /2020 /12 /1204_PEROXISOME-at-lg.jpg

جایزه: Arabidopsis thaliana (عکس با مجوز از بانی بارتل / دانشگاه رایس)

این نسخه را می توانید بصورت آنلاین در news.rice.edu پیدا کنید.

اخبار رایس و پیوندهای رسانه ای را از طریق TwitterRiceUNews دنبال کنید.

دانشگاه رایس که در پردیس 300 هکتاری جنگلی در هوستون واقع شده است ، به طور مداوم در میان 20 دانشگاه برتر کشور توسط US News & World Report قرار دارد. رایس از دانشکده های معماری ، بازرگانی ، ادامه تحصیل ، مهندسی ، علوم انسانی ، موسیقی ، علوم و علوم اجتماعی بسیار احترام دارد و م toسسه سیاست های عمومی بیکر است. با 3،978 دانشجو و 3،192 دانشجو ، نسبت دانش آموز به معلم رایس چیزی کمتر از 6 به 1 است. سیستم کالج مسکونی وی باعث ایجاد جوامع نزدیک و دوستی مادام العمر می شود ، فقط یکی از دلایل رتبه بندی رایس برای بسیاری از مسابقات است. / تعامل کلاس و اولین بار در کیفیت توسط Princeton Review. همچنین از نظر مالی شخصی Kiplinger برنج به عنوان بهترین ارزش در بین دانشگاه های خصوصی رتبه بندی می شود.

[ad_2]

منبع: kolah-news.ir