A biológusok sejteket találnak’ Az atomfelszín a vártnál bonyolultabb

A biológusok sejteket találnak’ Az atomfelszín a vártnál bonyolultabb
A biológusok sejteket találnak’ Az atomfelszín a vártnál bonyolultabb
Anonim

A középiskolától az egyetemig a diákokat arra tanítják, hogy minden növényi vagy állati sejtnek van egy magja – egy egyszerű, kerek gömb, amely a szervezet genetikai tervét tartalmazza.

A North Carolina State University kutatói azonban egy véletlen felfedezés során azt találták, hogy ez nem is olyan egyszerű.

A kutatók felfedezték, hogy a növényi sejtmagok nem egységesen kerek gömbök, hanem mélyen barázdáltak és barázdáltak. Háromdimenziós szemlélve kissé emberi agynak tűnnek.

A Dr. Nina Strömgren Allen, az Egyesült Államok botanika professzora és Dr. David Collings, a laboratórium egykori posztdoktori munkatársa által vezetett csapat a The Plant Cell című tudományos folyóiratban tette közzé eredményeit.

A zöld fluoreszcens fehérje (GFP) segítségével a dohány- és hagymahéjsejtek szerkezetének konfokális mikroszkóp alatt történő kiemelésére a kutatók mély ligeteket észleltek a sejtmagok felszínén és alagutakon keresztül. A GFP egy új eszköz, amelyet a biológusok használnak sejtszervecskék és -molekulák jelölésére, hogy azokat fénymikroszkóppal nagy felbontásban tisztán lehessen leképezni.

Bár a tudósok nem biztosak a barázdák és alagutak okát illetően, megjegyzik, hogy a struktúrák nagymértékben megnövelik a sejtmag felszínét a környező, zselészerű sejt citoplazmához képest.

Ez, azt mondják, segítheti a kémiai üzenetek és molekulák kommunikációját a sejtmag és a citoplazmában lévő sejtrészek között, mert a nagyobb felület lehetővé teheti, hogy több molekula és kémiai jel gyorsan oda-vissza haladjon.

A sejtmag tartalmazza a sejt DNS-ét, a genetikai használati útmutatót, amely megmondja a sejtnek, hogyan működjön és replikálja magát. A kémiai jelek, molekulák és riboszómák – speciális sejtrészecskék, amelyek fehérjéket szintetizálnak – folyamatosan mozognak a sejtmagban, illetve kifelé.

A kutatók azt is megállapították, hogy a sejtmagban lévő alagutak és redők citoplazmát és aktinszálak kötegeit tartalmazzák, olyan fehérjesorokat, amelyek mentén organellumokat figyeltek meg a nukleáris barázdákban.

"Ennek a felfedezésnek az a következménye, hogy alaposabban meg kell vizsgálnunk a sejtmag és a citoplazma közötti kommunikációt, és meg kell értenünk, miért vannak ott ezek a barázdák és alagutak" - mondta Allen.

Noha a kutatók által vizsgált legtöbb növényi sejt tartalmaz barázdákkal és alagutakkal ellátott magokat, Allen megjegyzi, hogy nem mindegyik. Lehetséges, hogy csak a nagy sejtek, beleértve a növényi felszíni sejteket is, tartalmazzák ezeket a struktúrákat.

Ő és kollégái az általa irányított NC State Cellular Molecular Imaging Facility-ben egy váratlan felfedezést tettek egy másik projekten való munka közben: annak vizsgálata, hogy a növényi gyökerek csúcsán lévő sejtek hogyan képesek érzékelni a a gravitáció iránya. Ennek a projektnek a részeként tesztelték a közelmúltban elérhető, medúzából származó GFP-t, hogy fluoreszcens módon jelöljék meg a molekulákat és a sejtszerkezeteket konfokális mikroszkóp alatt, ami háromdimenziós képeket hozhat létre. Tesztként, mielőtt a GFP-t használták a gyökérsejtek vizsgálatára, a hagyma készségsejtjein használták, hogy kiemeljék az endoplazmatikus retikulumnak nevezett apró hálózatot, amely a sejt citoplazmájában egy erősen összehajtogatott membrán, amely számos funkcióval rendelkezik, beleértve a fehérjeképzést is. A GFP segítségével az endoplazmatikus retikulummal kapcsolatos kémiai szekvenciák kiemelésére a kutatók azt találták, hogy mély redők és barázdák mélyedtek be a sejtmag felszínén, és az endoplazmatikus retikulum valójában áthaladt a mag közepén.

"A tudományban a felkészült elme olyan dolgokat lát, amelyekre az ember nem számíthat. Ez a tudomány szórakoztató része" - mondta Allen.

Allen kollégái a projektben a korábbi posztdoktori ösztöndíjasok voltak, Collings, aki jelenleg az ausztrál Sydney Egyetemen dolgozik, és Dr. Sarah Wyatt, aki jelenleg az Ohio Egyetemen dolgozik; volt, NC State végzős diák, Amie Scott; egykori NC State egyetemi végzettségű Crystal Carter, jelenleg orvostanhallgató a Kelet-Karolinai Egyetemen; és Jochen Rink, a drezdai Max Planck Molekuláris Sejtbiológiai és Genetikai Intézet végzős hallgatója.

A kutatást az NC Állami Egyetem NASA Kutatási és Képzési Szakosított Központja, valamint az NC állam N.C. Mezőgazdasági Kutatási Szolgálata finanszírozta.

Eredeti projektjük eredményeként a kutatócsoport a Planta folyóiratban publikált egy tanulmányt a gyökércsúcssejtek szerepéről a gravitáció érzékelésében. Leírják az aktinszálak hálózatának felfedezését a gyökércsúcs sejtekben, ami segíthet a sejtnek érzékelni, ha a növény az oldalára fordult.A kutatók úgy vélik, hogy amikor a növényt felborítják, az aktin filamentumok segíthetnek annak közlésében, hogy az amiloplasztoknak nevezett sejtszerkezetek a gravitáció által odahúzva a sejt aljára estek-e. A gravitációnak a növények növekedésére gyakorolt ​​hatásával kapcsolatos kutatások fontosak a mezőgazdaság és a jövőbeli emberes űrrepülések számára, amelyekhez a növényeknek táplálékkal kell ellátniuk, meg kell tisztítaniuk a vizet és a szén-dioxidot lélegző oxigénné kell alakítaniuk.

Népszerű téma

Érdekes cikkek
Rólunk
Olvass tovább

Rólunk

A fishcustomaquariums.com webhelyről

Kapcsolatok
Olvass tovább

Kapcsolatok

A fishcustomaquariums.com oldal elérhetőségei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei
Olvass tovább

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei

A fishcustomaquariums.com adatvédelmi irányelvei