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Os pesquisadores encontram como os microtubules, proteínas do motor montam em redes macroscópicas

Que ossos são aos corpos, o cytoskeleton é às pilhas. O cytoskeleton mantem a estrutura celular, constrói anexos como os flagelos e, junto com as proteínas do motor, as potências movimento celular, o transporte, e a divisão. Os Microtubules são um componente crítico do cytoskeleton, vital para a divisão de pilha e, devido àquele, um alvo excelente para drogas da quimioterapia.

Os Microtubules podem espontâneamente auto-organizar, transformando de muitos componentes singulares em uma grande estrutura celular capaz de executar tarefas específicas. Pense transformadores. Como fazem que, contudo, permaneceram obscuros.

Agora, os pesquisadores no Harvard John A. Paulson Escola da engenharia e as ciências aplicadas (MARES) observaram como os microtubules e as proteínas do motor montam em redes macroscópicas. Sua observação fornece uma compreensão melhor da auto-organização cytoskeletal geralmente, que possa por sua vez conduzir para melhorar o projecto da droga e os materiais novos que podem imitar comportamentos celulares.

A pesquisa foi publicada recentemente no eLife do jornal.

Os eixos são as estruturas celulares que jogam um papel importante na divisão de pilha, separando cromossomas e puxando o ADN duplicado da pilha de matriz na pilha de filha. São compo dos microtubules e das muitas outras proteínas, incluindo o dynein da proteína do motor.

“O que nós estamos procurando realmente é uma teoria unificada grande do conjunto do eixo,” disse Peter adoptivo, um aluno diplomado em MARES e autor do papel o primeiro. “Nós sabemos como as proteínas do motor interagem com os microtubules mas você vai dos microtubules e das proteínas individuais do motor às grandes estruturas conectadas?”

Para ganhar a introspecção em como os eixos montam, adoptivo e a sua equipe, sob a liderança de Dan Needleman, professor adjunto de física aplicada e da biologia molecular e celular, construiu uma experiência simples. Extraíram o citoplasma dos ovos da rã, que contem o dynein e os todos os componentes necessários para fazer eixos, adicionou a proteína fluorescente e a droga Taxol da quimioterapia para criar e estabilizar microtubules, e carregaram a mistura “na câmara microfluidic a mais simples do mundo.”

“Muito rapidamente, nós vimos que estes microtubules organizam nas redes que contratam espontâneamente,” Foster disseram. “A pergunta é porque?”

A resposta coloca não nos microtubules mas no comportamento da proteína do motor. Os Microtubules têm mais e menos extremidades e pesquisadores observaram o dynein mover-se da extremidade positiva para o menos. Em conseqüência, a proteína do motor desenha as extremidades negativas dos microtubules junto, criando estrela-como os conjuntos chamados ásteres. O dynein conduz estes conjuntos pequenos junto, fundindo os para criar redes maiores e maiores. Enquanto a proteína do motor continua a bloquear junto os microtubules, a rede contrata, até que não possa obter menor.

Baseado nesta experiência, os pesquisadores desenvolveram um modelo que determinasse e descrevesse este comportamento e emprestasse a introspecção não somente no conjunto mas igualmente na auto-organização do eixo geralmente. Este modelo poderia fornecer introspecções em como projectar os materiais que podem auto-montar ou autônoma contrato, como uma esponja deespremedura.

“Usando este modelo, nós podemos pedir a perguntas do nível microscópico toda a maneira aos fenômenos da grande escala,” Foster disse. “Há muitas ramificação não somente na biologia mas igualmente no mundo material.”

Source:

Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences