Oamenii de stiinta creeaza organelle fara membrane pentru a construi proteine ​​in celula vie – ScienceDaily


Pentru prima dată, oamenii de știință au creat un proces biologic complex de translație într-o organelle de designer într-o celulă de mamifere vii. Cercetările grupului Lemke de la Laboratorul European de Biologie Moleculară (EMBL) – în colaborare cu JGU Mainz și IMB Mainz – au folosit această tehnică pentru a crea o organelle fără membrane care să poată construi proteine ​​din aminoacizii naturali și sintetici care poartă noi funcționalități. Rezultatele lor – publicate în Ştiinţă pe 29 martie – permite unui om de știință să studieze, să adapteze și să controleze funcția celulară în detaliu.

În timpul evoluției, dezvoltarea de organele noi permite celulelor și organismelor să devină mai complexe, datorită abilității de a sorta procesele celulare în anumite hotspot-uri. "Instrumentul nostru poate fi utilizat pentru ingineria translației, dar și pentru alte procese celulare, cum ar fi modificările transcripției și posttranslaționale. Acest lucru ne-ar permite chiar să inginerie noi tipuri de organele care extind repertoriul funcțional al sistemelor naturale complexe vii", explică Christopher Reinkemeier , Doctorand la EMBL și JGU Mainz și co-primul autor al lucrării. "Am putea, de exemplu, să încorporăm blocuri fluorescente care să permită o vizionare în interiorul celulei folosind metode imagistice".

"Organele pot produce proteine ​​prin folosirea aminoacizilor sintetici non-canonici, momentan ne cunoastem mai mult de 300 de aminoacizi diferiti non-canonici – in comparatie cu cei 20 care sunt in mod natural, nu ne mai limiteaza la cei din urma", spune co-primul autor Gemma Estrada Girona. "Noutatea pe care o introducem este capacitatea de a le folosi într-un spațiu închis, organele care minimizează efectele asupra gazdei".

Vagabond organele fără pereți

Traducerea este un proces atât de complex încât nu poate fi conținut într-o singură organelle înconjurată de o membrană. Prin urmare, sa inspirat inspirația din separarea de faze: procesul responsabil pentru formarea organelurilor fără membrane in vivo, cum ar fi nucleoli sau granule de stres. Separarea fazelor este folosită de celule pentru concentrarea locală a proteinelor și a ARN-urilor specifice. Chiar dacă aceste organele fără perete au granițe de talie, pe măsură ce interacționează dinamic cu citoplasma înconjurătoare, pot încă să facă sarcini foarte precise. Echipa combină separarea fazelor cu direcționarea celulară pentru a crea organele lor fără membrane și pentru a se asigura că se formează doar o singură organelle per celulă.

În cele din urmă, doar cinci componente noi trebuie să fie proiectate într-o celulă pentru ao construi. Asamblarea acestor componente generează o structură mare, care ar putea crea o povară asupra celulei. În viitor, grupul vizează ingineria organelor minime de designer, pentru a minimiza orice impact asupra fiziologiei organismului sănătos.

Edward Lemke – lider la grupul de vizitare la EMBL, profesor la JGU Mainz și director adjunct la IMB – a condus proiectul. El a concluzionat: "În final, ne propunem să dezvoltăm o tehnică de inginerie a organelurilor celulare sintetice și a proteinelor care nu afectează deloc mecanismul gazdă. Vrem să creăm un instrument care să nu aibă efecte necaracteristice. simplu add-on care permite organismelor sa faca lucruri personalizate romanizate intr-un mod controlat.

Povestea Sursa:

Materiale furnizate de Laboratorul European de Biologie Moleculară. Notă: Conținutul poate fi editat pentru stil și lungime.

.



Cititi mai mult pe sciencedaily.com

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *