این کشف “ما را ملزم می کند تا در مورد آنچه که فکر می کردیم در مورد پراکسی زوم ها می دانیم تجدید نظر کنیم” – ScienceDaily


در اولین سال تحصیلات خود در مقطع تحصیلات تکمیلی ، بیوشیمی دان دانشگاه رایس ، زاخاری رایت ، چیزی را پنهان کرد که در قسمت مشترکی از دستگاه های سلولی پنهان است و این برای یک عمر با درجه بالاتر از مخمر به انسان ضروری است.

آنچه رایت در سال 2015 مشاهده کرد – تقسیمات موجود در اندامکها به نام پراکسی زوم – در مطالعه ای که امروز در آن منتشر شده است ، توصیف شده است ارتباطات طبیعت

دکتر رایت ، بانی بارتل ، یکی از نویسندگان این مطالعه 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 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 سرنخی 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 ، عملکردی که در سلول وجود ندارد ، اما در عوض توسط این آزمایش ایجاد شده است.

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

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

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 همه مشاهدات با میکروسکوپ های الکترونی عبوری انجام شد ، وقتی که میکروسکوپ کانفوکال در دهه 1980 به طور گسترده در دسترس قرار گرفت ، دیگر هیچ فایده ای نداشت.

بارتل گفت: “این بسیار آسان 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 از تفکیک نور کوچکتر هستند.” “با میکروسکوپ فلورسانس ، شما فقط می توانید یک نقطه را ببینید. این فقط حدی است که نور می تواند ایجاد کند.”

پراکسی زوم هایی که وی به آنها نگاه می کرد تا 100 برابر بزرگتر بودند. دانشمندان مطمئن نیستند که چرا پراکسیزوم ها در نهال Arabidopsis بسیار بزرگ می شوند ، اما آنها می دانند که بذرهای جوانه دار Arabidopsis تمام انرژی خود را از چربی ذخیره شده می گیرند 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 كرده است.”

اما پراکسی زوم ها نیز بسیار محافظت می شوند – از گیاهان گرفته 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 یوکاریوت ها مشاهده شده است ، اغلب به ویژه در جهش یافته ها ، که پراکسی زوم ها یا بزرگتر هستند و یا پر از پروتئین نیستند و بنابراین آسان تر تجسم می شوند ، “او گفت. اما انسانها لزوماً به این مشاهدات توجه نکرده اند ، زیرا پراکسی زومهای بزرگ 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 شما 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.


منبع: unbox-news.ir

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>