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Los investigadores encuentran cómo los microtubules, proteínas del motor montan en redes macroscópicas

Qué huesos están a las carrocerías, el citoesqueleto está a las células. El citoesqueleto mantiene la estructura celular, construye accesorios como los flagelos y, así como las proteínas del motor, las potencias movimiento celular, el transporte, y la división. Los Microtubules son un componente crítico del citoesqueleto, vital para la división celular y, debido a ése, un objetivo excelente para las drogas de la quimioterapia.

Los Microtubules pueden uno mismo-ordenar espontáneamente, transformando de muchos componentes singulares en una estructura celular grande capaz de realizar tareas específicas. Piense los transformadores. Cómo hacen que, sin embargo, han seguido siendo no entendibles.

Ahora, los investigadores en la Harvard Juan A. Paulson School de la ingeniería y las ciencias aplicadas (MARES) han observado cómo los microtubules y las proteínas del motor montan en redes macroscópicas. Su observación ofrece una mejor comprensión de la uno mismo-organización citoesquelética generalmente que pueda a su vez llevar para mejorar el diseño de la droga y los nuevos materiales que pueden imitar comportamientos celulares.

La investigación fue publicada recientemente en el eLife del gorrón.

Los husos son las estructuras celulares que desempeñan un papel importante en la división celular, separando los cromosomas y tirando de la DNA duplicada de la célula de molde-madre en la célula de hija. Se componen de microtubules y de muchas otras proteínas, incluyendo el dynein de la proteína del motor.

“Qué estamos buscando realmente es una teoría unificada magnífica del montaje del huso,” dijo Peter adoptivo, un estudiante de tercer ciclo en los MARES y autor del papel al primer. “Sabemos cómo las proteínas del motor obran recíprocamente con los microtubules pero usted va de microtubules y de proteínas individuales del motor a las estructuras conectadas grandes?”

Para ganar discernimiento en cómo los husos montan, adoptivo y a sus personas, bajo liderazgo de Dan Needleman, profesor adjunto de la física aplicada y de la biología molecular y celular, construyó un experimento simple. Extrajeron el citoplasma de los huevos de la rana, que contiene el dynein y todos los componentes necesarios para hacer husos, proteína fluorescente adicional y la droga Taxol de la quimioterapia para crear y para estabilizar microtubules, y cargado la mezcla en “la cámara microfluidic más simple del mundo.”

“Muy rápidamente, vimos que estos microtubules ordenan en las redes que contratan espontáneamente,” Foster dijeron. “La pregunta es porqué?”

La respuesta pone no en los microtubules sino en el comportamiento de la proteína del motor. Los Microtubules tienen más y menos extremos e investigadores han observado el dynein el moverse desde el extremo más al menos. Como consecuencia, la proteína del motor drena los extremos menos de microtubules juntos, creando los atados estrellados llamados los asteres. El dynein impulsa estos pequeños atados juntos, fundiéndolos para crear redes más grandes y más grandes. A medida que la proteína del motor continúa atascar los microtubules juntos, la red contrata, hasta que no pueda conseguir más pequeña.

De acuerdo con este experimento, los investigadores desarrollaron un modelo que cuantifica y describe este comportamiento y presta discernimiento en no sólo el montaje pero también la uno mismo-organización del huso en general. Este modelo podría ofrecer discernimientos en cómo diseñar los materiales que pueden uno mismo-montar o autónomo contrato, como una esponja uno mismo-que exprimía.

“Usando este modelo, podemos hacer preguntas del nivel microscópico hasta el final a los fenómenos del gran escala,” Foster dijo. “Hay muchas ramificaciones no sólo en biología pero también en el mundo material.”

Source:

Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences