05:48 2023-06-09
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Când temperatura apei se schimbă, motoarele moleculare ale cefalopodelor o fac și ele
_ Când temperatura apei se schimbă, și motoarele moleculare ale cefalopodelor
Cefalopodele sunt o familie mare de animale marine care include caracatițe, sepie și calmari. Ei trăiesc în fiecare ocean, de la ape tropicale calde și puțin adânci până la adâncimi abisale aproape de îngheț. Mai remarcabil, raportează doi oameni de știință de la Universitatea din California San Diego într-un nou studiu, cel puțin unele cefalopode au capacitatea de a recoda motoarele proteice din interiorul celulelor pentru a se adapta la diferite temperaturi ale apei.
Scriind în ediția din 8 iunie 2023 a revistei Cell, primul autor Kavita J. Rangan, Ph.D., cercetător postdoctoral în laboratorul autoarei senior Samara L. Reck-Peterson, Ph.D., profesor în departamente de Medicină Celulară și Moleculară de la UC San Diego School of Medicine and Cell and Developmental Biology din UC San Diego și un investigator al Institutului Medical Howard Hughes, descriu modul în care calmarul de coastă opalescent (Doryteuthis opalescens) folosește recodificarea ARN pentru a schimba aminoacizii din proteină. nivel, îmbunătățind funcția motoarelor moleculare care îndeplinesc diverse funcții în celulele din apele mai reci.
Recodificarea ARN permite organismelor să editeze informații genetice din planul genomic pentru a crea noi proteine. Procesul este rar la om, dar este comun la cefalopodele cu corp moale, cum ar fi D. opalescens, care face migrații sezoniere de reproducere de-a lungul coastei San Diego.
„Cefalopodele precum D. opalescens sunt remarcabile pentru lor. sisteme nervoase mari, inovații ale corpului și comportamente complexe”, a spus Rangan, „și utilizarea pe scară largă a recodării ARN-ului a ridicat multe întrebări cu privire la modul în care acest proces ar putea fi implicat în răspunsul la indicii de mediu precum temperatura.”
În cadrul studiului. Un nou studiu, Rangan și Reck-Peterson au analizat modificările aduse unei perechi de proteine în celulele de calmar care servesc ca motoare moleculare care transportă o varietate de încărcături intracelulare de-a lungul autostrăzilor celulare numite microtubuli. Mai exact, cercetătorii s-au concentrat pe proteinele motorii moleculare numite kinesină și dineină, ambele fiind fundamentale pentru transportul în toate celulele, inclusiv neuronii. La oameni, mutațiile ambelor motoare sunt legate de boli neurodegenerative.
Lucrând cu puii de calmar vii de la Scripps Institution of Oceanography, Rangan a descoperit că recodificarea kinezinei a crescut la animale pe măsură ce au experimentat temperaturi mai scăzute ale apei oceanului. Rangan a recreat apoi proteinele kinesinei recodate folosind tehnologia ADN-ului recombinant și biochimia. Ea a măsurat apoi mișcarea moleculelor cu un singur motor utilizând microscopia luminoasă avansată și a descoperit că motoarele kinesinei recodate funcționau mai bine la temperaturi scăzute.
"Lucrarea sugerează că calmarii își pot regla proteomul (întregul complement de proteine al unui organism). ) din mers ca răspuns la schimbările temperaturii oceanului”, a spus Reck-Peterson. „Se poate specula că acest lucru permite acestor ectoterme marine – animale care depind de sursele externe de căldură corporală – să supraviețuiască și să se dezvolte într-o gamă largă de temperaturi oceanice.”
Oamenii de știință au descoperit, de asemenea, că recodificarea ARN a variat de la un punct la altul. țesuturi, generând noi variante de kinesină cu proprietăți de mișcare distincte.
„Această lucrare susține ideea că recodificarea în cefalopode este importantă pentru reglarea dinamică a funcției proteinelor pentru a sprijini nevoile fiziologice și a se aclimatiza la condițiile de mediu în schimbare”, a spus Reck-Peterson. . „Aceste animale adoptă o abordare complet unică pentru a se adapta la mediul înconjurător.”
Rangan a spus că descoperirile sugerează, de asemenea, că „editoma” de calmar poate fi o resursă valoroasă pentru evidențierea regiunilor de molecule care sunt susceptibile de plasticitate sau Schimbare. În prezent, ea dezvoltă o bază de date care include întreg editomul calmarului la diferite temperaturi ale oceanului.
„În proteinele extrem de conservate, cum ar fi kinesina și dineina, site-urile de recodificare a cefalopodelor pot indica reziduuri de semnificație funcțională trecute cu vederea, a spus Rangan, „și acest lucru are implicații mai largi pentru înțelegerea funcției de bază a proteinelor, precum și pentru ingineria proteinelor. cu functii specifice. Cefalopodele ar putea să ne arate unde să căutăm și ce modificări trebuie făcute.”
Comentarii:
Adauga Comentariu