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I motori Molecolari cooperano in carico cellulare mobile

I Ricercatori che usando una tecnica di rappresentazione estremamente veloce ed accurata hanno fare luce sui movimenti minuscoli dei motori molecolari che muovono il materiale avanti e indietro all'interno delle celle viventi. I motori cooperano in una coreografia delicata dei punti, piuttosto che impegnandosi nel conflitto della forza bruta molti scienziati avevano immaginato.

“Abbiamo scoperto che due motori molecolari -- dynein e kinesin -- non competi per controllo, anche se vogliono muovere lo stesso carico nelle direzioni opposte,„ ha detto Paul Selvin, il professor di fisica all'Università dell'Illinois aUrbana-Champagne ed all'autore corrispondente di un documento per comparire nella Scienza del giornale, come componente del Sito Web Preciso di Scienza, il 7 aprile. “Egualmente abbiamo trovato che i motori multipli possono funzionare di concerto, producendo più di 10 volte la sensibilità di diversi motori misurati fuori della cella.„

Dynein e il kinesin sono motori biomolecolari che trasportano il carico da una parte di una cella ad un altro. Dynein muove il materiale dalla membrana cellulare verso il nucleo; il kinesin muove il materiale dal nucleo delle cellule verso la membrana cellulare. I pochi trasportatori di carico compire il loro compito facendo un passo lungo i filamenti chiamati microtubuli.

Per misurare tale moto minuscolo, Selvin ed i colleghi all'Illinois hanno sviluppato una tecnica chiamata la Fluorescence la Imaging con Un'Accuratezza di Nanometro. La tecnica può individuare una tintura fluorescente a dentro 1,5 nanometri (un nanometro è bilionesime di un metro, o circa 10.000 volte più piccolo della larghezza dei capelli umani). I miglioramenti Recenti a FIONA ora permettono che gli scienziati individuino il moto con risoluzione di tempo di millisecondo.

Il gruppo di Selvin ha usato FIONA per tenere la carreggiata le celle specialmente coltivate fluorescente contrassegnate della mosca di frutta dell'interno dei peroxisomes (organelli che ripartono le sostanze tossiche). Ciò era la prima volta la tecnica di rappresentazione era stata usata dentro una cella vivente.

“Le Nostre misure indicano che sia il dynein che il kinesin portano i peroxisomes ad un modo graduale, muovente circa 8 nanometri per punto,„ hanno detto Selvin, che egualmente è un ricercatore al Laboratorio Di Ricerca Dei Materiali di Frederick Seitz sulla città universitaria dell'Illinois.

“Poiché vediamo una dimensione di punto equo costante, non crediamo che un conflitto stia accadendo,„ Selvin ha detto. “Se il dynein stesse combattendo il kinesin, penseremmo vedere molti più piccoli punti pure.„

I ricercatori egualmente hanno notato che i movimenti più veloci si sono presentati con la stessa dimensione di punto, ma con maggior rapidità. Una Volta misurato fuori della cella, il kinesin ha mosso circa 0,5 micron al secondo. Dentro la cella, la velocità è aumentato a 12 micron al secondo.

“Ci deve essere un meccanismo che permette che i peroxisomes si muovano dai motori multipli molto più velocemente indipendenti, kinesins disgiunti e dyneins,„ Selvin ha detto. “Sembra che i motori siano regolamentati in qualche modo, essendo girando inserita/disinserita ad un modo che li impedisce simultaneamente il trascinamento del peroxisome.„

In futuro, Selvin vuole combinare FIONA e una tecnica ottica della trappola per riflettere la velocità e la direzione di un peroxisome e della forza agenti sopra.

“Misurando la forza che possiamo determinare quanta motori molecolari stanno funzionando insieme,„ Selvin ha detto. “Questo ci aiuterà più ulteriormente a capire questi piccoli commputer meravigliosi.„

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