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Los motores Moleculares cooperan en cargamento celular móvil

Los Investigadores que usaban una técnica de proyección de imagen extremadamente rápida y exacta han vertido la luz en los movimientos minúsculos de los motores moleculares que van y el material dentro de las células vivas. Los motores cooperan en una coreografía delicada de pasos de progresión, bastante que enganchándose al esfuerzo supremo de la fuerza bruta muchos científicos se habían imaginado.

“Descubrimos que dos motores moleculares -- dynein y kinesin -- no compita para el mando, aunque quieren mover el mismo cargamento en direcciones opuestas,” dijo a Paul Selvin, profesor de la física en la Universidad de Illinois en el Urbana-Chamán y el autor correspondiente de un papel para aparecer en la Ciencia del gorrón, como parte del Web Site Expreso de la Ciencia, el 7 de abril. “También encontramos que los motores múltiples pueden trabajar en concierto, produciendo más de 10 veces la velocidad de los motores individuales medidos fuera de la célula.”

Dynein y el kinesin son los motores biomoleculares que arrastran el cargamento a partir de una porción de una célula a otra. Dynein mueve el material desde la membrana celular al núcleo; el kinesin mueve el material desde el núcleo de célula a la membrana celular. Los pocos transportadores de cargamento logran su tarea caminando a lo largo de los filamentos llamados los microtubules.

Para medir tal movimiento minúsculo, Selvin y los colegas en Illinois desarrollaron una técnica llamada Fluorescence Imaging con Una Exactitud del Nanómetro. La técnica puede localizar un tinte fluorescente a dentro 1,5 nanómetros (un nanómetro es milmillonésimas de un contador, o cerca de 10.000 tiempos más pequeño que el ancho de un cabello humano). Las mejorías Recientes a FIONA ahora permiten que los científicos detecten el movimiento con la resolución de tiempo del milisegundo.

Las personas de Selvin utilizaron a FIONA para seguir su trayectoria las células especialmente cultivadas fluorescente etiqueta de la mosca del vinagre del interior de los peroxisomes (los organelos que analizan substancias tóxicas). Esto era la primera vez que la técnica de proyección de imagen había sido utilizada dentro de una célula viva.

“Nuestras mediciones muestran que el dynein y el kinesin llevan los peroxisomes en una moda gradual, moviendo cerca de 8 nanómetros por el paso de progresión,” dijeron a Selvin, que también es investigador en el Laboratorio de Investigación de los Materiales de Frederick Seitz en el campus de Illinois.

“Porque vemos una talla de paso de progresión bastante constante, no creemos que está ocurriendo un esfuerzo supremo,” Selvin dijo. “Si el dynein luchara el kinesin, preveíamos ver muchos pasos de progresión más pequeños también.”

Los investigadores también observaron que movimientos más rápidos ocurrieron con la misma talla de paso de progresión, pero con mayor rapidez. Cuando estaba medido fuera de la célula, el kinesin movió cerca de 0,5 micrones por segundo. Dentro de la célula, la velocidad aumentó a 12 micrones por segundo.

“Debe haber un mecanismo que permite que los peroxisomes se muevan por los motores múltiples mucho más rápidamente que independientes, los kinesins desacoplados y los dyneins,” Selvin dijo. “Aparece que los motores están regulados de alguna manera, siendo girado con./desc. en una moda que evite que arrastren simultáneamente el peroxisome.”

En el futuro, Selvin quiere combinar FIONA y una técnica óptica del desvío para vigilar la velocidad y dirección de un peroxisome, y de la fuerza actuando sobre él.

“Midiendo la fuerza que podemos determinar cuántos motores moleculares están funcionando juntos,” a Selvin dijo. “Esto nos ayudará más lejos a entender estas pequeñas máquinas maravillosas.”

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