12:45
Comentarii Adauga Comentariu

_ Primul „film” la scară atomică cu microtubuli în construcție, un proces cheie pentru diviziunea celulară

_ Prima scară atomică „film” al microtubulilor în construcție, un proces cheie pentru diviziunea celulară

Celulele din corpul uman se divid în mod constant. Cu fiecare diviziune, informațiile genetice conținute în cromozomi sunt duplicate, iar fiecare celulă fiică primește o copie completă a materialului genetic. Este un proces sofisticat, un mecanism de ceas care implică schimbări rafinate și rapide în interiorul celulei. Pentru a face acest lucru posibil, celula se bazează pe microtubuli, structuri minuscule care sunt într-adevăr în formă de tub. Înțelegerea modului în care încep să se formeze este o întrebare de lungă durată.

Acum, pentru prima dată, cercetătorii de la Centrul pentru Reglementare Genomică (CRG), Centrul Național de Cercetare a Cancerului din Spania (CNIO) și Naționalul Spaniol. Consiliul de Cercetare (IBMB-CSIC) a reușit să realizeze echivalentul unui film care arată modul în care celulele umane inițiază construcția microtubulilor lor.

Descoperirile, publicate în revista Science, rezolvă o problemă adusă cu ani în urmă. și astfel să pună bazele descoperirilor viitoare în tratamentul bolilor, de la cancer la tulburări de neurodezvoltare.

Óscar Llorca, director al Programului de biologie structurală la CNIO și coautor principal al studiului, descrie ce se întâmplă în interiorul celulei când începe diviziunea celulară: „Cromozomii, odată ce au duplicat informația genetică, se deplasează în centrul celulei și celula, într-un mod foarte remarcabil, încolțează rapid din cele două capete tuburi mari care prind cromozomii și trageți fiecare dintre copii spre cei doi poli ai celulei. Numai atunci este posibil să încapsulăm o copie a întregului material nostru genetic în fiecare celulă fiică.”

Structurile care sunt lansate „ca niște frânghii lungi care ajung la cromozomi pentru a-i împărți”, explică Llorca, sunt microtubuli. „De aceea spunem că microtubulii joacă un rol cheie în diviziunea celulară. Trebuie să înțelegem foarte bine mecanismele care declanșează formarea acestor microtubuli, la locul potrivit și la momentul potrivit.”

Microtubulii sunt tuburi cu o lungime de miimi de milimetru și un diametru de nanometri. [milionimi de milimetru]. Pe lângă faptul că sunt cheia diviziunii celulare, ele acționează ca „autostrăzi” pentru deplasarea componentelor celulare între diferite zone ale celulei. Sunt, de asemenea, elemente structurale care modelează celula însăși, printre alte sarcini. Un bun înțelegerea formării lor are implicații pentru multiple domenii ale biomedicinei.

„Microtubulii sunt componente critice ale celulelor. Aici surprindem procesul în acțiune în interiorul celulelor umane. Având în vedere rolul fundamental al microtubulilor în biologia celulară, acest lucru ar putea duce în cele din urmă la noi abordări terapeutice pentru o gamă largă de tulburări”, explică profesorul de cercetare ICREA Thomas Surrey, cercetător CRG și co-autor principal al lucrării.

Imaginile de înaltă rezoluție obținute acum răspund la o întrebare care stă în aer de ani de zile: cum începe formarea microtubulilor în stadiile incipiente ale diviziunii celulare.

Acum știm că totul începe atunci când un complex structura formată din mai multe proteine ​​și numită „g TuRC” (pronunțat „gammaturc”) se închide, formând un inel.

Forma g TuRC, structura sa tridimensională, a fost descoperită la câțiva ani. în urmă, și a surprins cercetătorii. Era de așteptat ca g TuRC să fie un inel închis care acționează ca o matriță de bază pe deasupra căruia este construit microtubul, dar g TuRC a apărut ca un inel deschis. Dimensiunile și forma lui erau incompatibile cu cele ale o matriță cu microtubuli.

Noua lucrare CRG și CNIO dezvăluie mecanismul prin care g TuRC se închide într-un inel și devine efectiv o matriță perfectă, capabilă să lanseze formarea de microtubuli. Închiderea g TuRC are loc atunci când prima bucată moleculară a unui microtubul este atașată de acesta.

„Acesta este trucul pe care celula îl folosește pentru a închide g TuRC”, explică Llorca. „De îndată ce această primă cărămidă intră, o regiune de g TuRC este capabilă să o prindă și, ca o buclă, acționează ca un zăvor care trage inelul închis și lansează procesul.”

Vizualizarea acestui proces. a necesitat purificarea g TuRC din celulele umane și reproducerea procesului de inițiere a microtubulilor în eprubetă. Probele au fost observate cu microscoape crio-electron și inteligența artificială a fost folosită pentru analiza datelor.

Una dintre provocări a fost să se ocupe de viteza mare a procesului de construcție a microtubulilor. Grupul CRG a reușit să o încetinească în laborator și, de asemenea, să oprească creșterea microtubulilor pentru a analiza mai bine etapele inițiale ale procesului.

„Trebuia să găsim condiții care să ne permită să imaginăm peste. un milion de microtubuli în procesul de nucleare înainte ca acestea să crească prea mult timp și să ascundă acțiunea γ-TuRC. Am reușit să realizăm acest lucru folosind setul de instrumente moleculare din laboratorul nostru și apoi să înghețăm cioturile de microtubuli la locul lor", explică Cláudia Brito, un cercetător postdoctoral la CRG și primul autor al studiului.

Microtubulii aflati în construcție au fost observați la Platforma de criomicroscopie electronică a IBMB-CSIC, situată la Joint Electron Microscopy Center (JEMCA), în interiorul Sincrotronului ALBA.

„Au fost înghețate într-un strat subțire de gheață, păstrând forma naturală a moleculelor implicate”, explică Pablo Guerra, șeful acestei Platforme.

Așa sunt cele mai bune condiții experimentale. pentru observarea microtubulilor în formare s-au determinat. Cele mai bune probe congelate au fost apoi trimise la BREM (Basque Resource for Electron Microscopy) pentru imagistica, iar imaginile rezultate au fost transferate la Marina Serna și Oscar Llorca la CNIO pentru analiza și determinarea structurilor tridimensionale la rezoluție atomică.

Inteligenta artificiala pentru asamblare

În practică, a avea mai mult de un milion de microtubuli în diferite stadii de creștere echivalează cu a avea multe cadre dintr-un film la rezoluție înaltă. „Doar” trebuie să le aranjați în ordinea corectă pentru a vedea filmul în desfășurare. Această sarcină a revenit echipei CNIO, care a folosit tehnici de inteligență artificială pentru a o finaliza

„Determinarea structurii tridimensionale a microtubulilor în creștere din imaginile microscopului a fost extrem de complexă. Aveam nevoie de mai multe instrumente digitale de procesare a imaginilor, ", explică Marina Serna, cercetător CNIO.

Pentru Llorca, "marea provocare a fost să analizăm la rezoluție înaltă imaginile unui proces dinamic, în care observam mai multe etape în același timp. Aceasta a fost posibil datorită utilizării rețelelor neuronale, care ne-au permis să organizăm toată această complexitate.”

Rezultatul sunt structuri tridimensionale la rezoluție atomică care reprezintă diferitele etape ale modului în care începe construcția unui microtubul. , și modul în care inelul γ-TuRC devine mucegaiul care lansează formarea microtubulilor.

Llorca explică: „Această descoperire este relevantă deoarece am abordat un mecanism foarte de bază al diviziunii celulare, al cărui proces la oameni îl avem nu știam.”

Aceste cunoștințe de bază sunt utile pentru a învăța cum să corectăm erorile în funcționarea microtubulilor, care sunt asociate cu cancerul, tulburările de neurodezvoltare și alte afecțiuni, de la probleme respiratorii la boli de inimă.

„Unele dintre medicamentele folosite astăzi pentru tratarea cancerului previn formarea sau dinamica microtubulilor”, spune Llorca. „Cu toate acestea, aceste medicamente afectează microtubulii fără discernământ, atât în ​​celulele canceroase, cât și în celulele sănătoase, ducând la efecte secundare. Cunoașterea în detaliu a modului în care se formează microtubulii poate contribui la dezvoltarea unor tratamente mai direcționate care afectează formarea microtubulilor și permit progresul în tratamentul cancer și alte boli.”

Următorul pas: înțelegerea reglementării

Thomas Surrey explică următorii pași în înțelegerea microtubulilor, care implică descifrarea modului în care este reglată formarea microtubulilor: „Procesul de nucleare decide unde sunt microtubulii într-o celulă și câți aveți în primul rând. este probabil ca modificările conformaționale pe care le observăm să fie controlate de regulatori care nu au fost încă găsiți în celule. Mai mulți candidați au fost descriși în alte studii, dar mecanismul lor de acțiune este neclar."

Lucrări ulterioare " Clarificarea modului în care regulatorii se leagă de γ-TuRC și modul în care acestea afectează modificările conformaționale în timpul nucleării, ne poate transforma înțelegerea modului în care funcționează microtubulii și, în cele din urmă, poate oferi locuri alternative pe care s-ar putea dori să le țintească pentru a preveni celulele canceroase să treacă prin ciclul celular. concluzionează Surrey.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

Fluierul Ro face un apel disperat către oamenii Sistemului care conduc România să nu repete greșelile Statului Român din anii 1939-1940 când țara s-a destrămat

Financial Times: Administrația Trump presează România să ridice restricțiile impuse fraților Andrew și Tristan Tate, care sunt hăituiți de Rețeaua Progresistă. Richard Grenell : "Îi susțin pe frații Tate"

Călin Georgescu îi cere de urgență șefului operativ al SRI, Răzvan Ionescu, (cel care a participat la anularea alegerilor cu "notele șubrede" ca să cităm din JD Vance) ori sa arate Dovezile ori să-și dea Demisia și să plece.

Georgescu: "Judecătorii CCR vor fi judecați pentru Înaltă Trădare,"

_ Școlile din Israel revin la programul normal, după închiderea de sâmbătă din cauza amenințărilor iraniene

Progresista UE în degringoladă după ce JD Vance le-a arătat cu PROBE cum iși bat joc de democrație. Cine va participa la întâlnirea Sorosista de la Paris.

_ Tot ce poate merge prost cu sânii tăi - și ce să faci în privința asta: ghidul definitiv al DR PHILIPPA KAYE

_ Scandalul morților suspecte de la Spitalul Pantelimon. Director: Au fost decese care nu puteau fi evitate

_ Ambarcaţiune cu migranţi, scufundată în largul insulei greceşti Samos

_ Un nou studiu descoperă ținte potențiale la capetele cromozomilor pentru prevenirea bolilor degenerative

_ John Kirby, purtătorul de cuvânt al lui Biden, va fi promovat şi va primi un rol mai important la Casa Albă

JD Vance, vicepreședintele SUA, mesaj dur în apărarea lui Călin Georgescu: Alegerile din România au fost anulate pe baza unor suspiciuni nefondate ale unei agenții de informații și a presiunii UE -

_ „Nu am văzut atât de mult pericol din 1973”: Anthony Blinken avertizează că Orientul Mijlociu se află în cea mai mare tulburare de la războiul de la Yom Kippur, când Egiptul și Siria au atacat Israelul

_ Poliţist din Tulcea, condamnat definitiv la închisoare pentru corupţie

_ Furtuna Renata, care face ravagii în Europa, se apropie de România. Va aduce frig, ploi şi vijelii puternice

_ O altă poveste a medicilor: Cum au salvat viața unui om, plecând de urgență din București la Brașov

_ Alegerile mamut din India: aproape un miliard de alegători, 44 de zile de votare

_ Eduard Hellvig anunță dezastrul: Cancelariile și analiștii militari occidentali se pregătesc pentru ce este mai rău

_ „Voi fi în teren” - Rafael Nadal confirmă participarea la Barcelona Open

_ Mingea de la EURO 2024 conține senzori de mișcare care trimit date în timp real

_ Oamenii de știință studiază comportamentul skyrmionilor chirali în obstacolele chirale asemănătoare florilor

_ Scandalul idilei dintre o elevă de liceu și profesorul ei ia amploare. Polițiștii au descins la bărbat acasă și l-au ridicat pentru acuzația de viol

_ Ion Cristoiu: Cum petreceau ruşii fără a ştii că venise Apocalipsa

_ Cât din atmosfera lui Venus provine de la vulcani?

_ Stațiunea Mamaia intră în rândul stațiunilor mari din Europa: Perla litoralului românesc 'se îmbracă în haine noi'

_ George Buricea a anunțat lotul naționalei de handbal masculin pentru dubla de calificare cu Cehia

_ Cercetarea hidrurilor împinge frontierele supraconductivității practice și accesibile

_ Acord între PPC şi Mytilineos pentru dezvoltarea unui portofoliu solar de 2.000 MW în 4 ţări, inclusiv România

_ Șeful Apărării Germaniei îl compară pe Putin cu Hitler

_ Tehnica avansată de microscopie oferă un nou aspect în interiorul celulelor

_ Roboţii sociali care pot ajuta pacienţii vârstnici trec de faza de testare

_ MEP Cretu: Building three regional emergency hospitals in Romania, long delayed

_ Avioanele britanice au doborât o serie de drone iraniene

_ Războiul civil din Sudan: povestea copiilor care trăiesc între foamete și moarte în Darfur

_ Povestea prieteniei neobișnuite dintreo cățelușă și o coțofana. Disputa aprinsă care a captivat Australia / FOTO

_ STENOGRAME - Vasile Blaga a bătut cu pumnul în masă: Ori se rupe hamul, ori moare calul!/ Ciucă: Absolut de acord

_ Pollard, antrenorul din Mumbai, este „bolnav și sătul” de atacul lui Pandya

_ Only 7% of organisations build diverse and inclusive culture (study)

_ Kinetoterapeut: Gadgeturile și tehnologia, cauza creșterii cazurilor de scolioză în rândul tinerilor

_ Banca Națională a Moldovei a stabilit băncile de importanță sistemică în Republica Moldova

_ Ce, fără Bitcoin? Cum „sute de miliarde” sunt spălate cu numerar în avioane

_ Oamenii cu această grupă de sânge au o abilitate unică: studiile recente confirmă o teorie din anii 1930

_ Iron Dome �n acțiune: sistemul de apărare al Israelului �ncepe să doboare drone iraniene sinucigașe peste Ierusalim

_ Băieți răi: Studiul arată că masculii bonobo agresivi atrag mai mulți parteneri

_ Serie A: Lazio Roma a învins, vineri seară, pe teren propriu, cu scorul de 4-1, echipa Salernitana

_ Mutare-surpriză la Severin. De ce aruncă liberalii un fost ministru în lupta pentru primărie

_ Record de căldură înregistrat la 80 de kilometri de Nădlac

_ Ana Loredana Predescu: Apă cu bacterii, nepotisme și salarii de 8000 de euro girate de Consiliul Județean și Primăria Brașov

_ Boeing se confruntă cu lansări critice, transportând astronauți către Stația Spațială Internațională

_ Vânzările cu amănuntul din SUA au crescut mai mult decât se aștepta în martie

Conform Legii: Nici o instituție de stat nu poate anula alegerile din Romania. Aviz celor care au dat o Lovitură de Stat anulând alegerile : Legislația din România nu permite nimănui anularea completă a alegerilor, ci doar invalidări parțiale.

_ Ursula von der Leyen șochează Europa: nu exclude o alianță care l-ar aduce la putere inclusiv pe George Simion

_ Ce se întâmplă de fapt cu JLo și Ben? Un cuplu nu a fost fotografiat împreună de Paște, cu prințesa pop mergând solo la Gala Met, pe fondul afirmațiilor că actorul Batman s-a mutat - dar Jen încă își arată inelul sfidător.

_ Periclitată de Paralela 49: Cum granițele politice inhibă conservarea eficientă

_ Scottie Scheffler dezvăluie că „tremura de șoc” și „se întindea în celulă” în timp ce se uita la televizor în închisoare – înainte ca polițiștii „s-au glumit” cu el și să-i ofere un sandviș când au aflat cine este

_ Donatorii NeverTrump au o schimbare de inimă și devin alegători Never Biden?

_ Harvard va cere din nou SAT-urile pentru admitere

_ Studiu global: proprietățile ecosistemului formei megafaunei sălbatice

_ Nepotul deputatului PSD Daniel Ghiță a dispărut! Politicianul face acuzații la adresa polițiștilor

_ Viktor Orban, undă de șoc în Ungaria: Salariul minim va crește cu 40%


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46 Pag.47
Pag.48 Pag.49 Pag.50 Pag.51 Pag.52 Pag.53 Pag.54 Pag.55
Pag.56 Pag.57 Pag.58 Pag.59 Pag.60 Pag.61 Pag.62 Pag.63
Pag.64 Pag.65 Pag.66 Pag.67 Pag.68 Pag.69 Pag.70 Pag.71
Pag.72 Pag.73 Pag.74 Pag.75 Pag.76 Pag.77 Pag.78 Pag.79
Pag.80

Nr. de articole la aceasta sectiune: 4776, afisate in 80 pagini.