Os cientistas descobrem como os motores manobram o sistema intrincado da estrada das pilhas

Bem como os motores põe nossos carros, igualmente asseguram-se de que as proteínas obtenham ao lugar direito em nossas pilhas, e uma grande variedade de doenças - do cancro aos problemas do coração - pode resultar quando não fazem.

Agora os cientistas têm a evidência de mais flexibilidade e uma interferência pequena em como os motores manobram o sistema intrincado da estrada das nossas pilhas.

Curso dos motores da pilha uma rede extensiva das estradas que são realmente parte da estrutura física, ou cytoskeleton, a que as ajudas dão a nossa força das pilhas e dão forma, disseram o Dr. Graydon B. Gonsalvez, biólogo de pilha no departamento da biologia e da anatomia celulares na faculdade médica de Geórgia na universidade de Augusta.

Os Microtubules e o actínio são o curso principal dos motores das estradas. O kinesin e o dynein dos motores viajam tipicamente em microtubules; o myosin é o motor que executa a estrada do actínio. Para ajudar a fazer o trabalho da matemática com tão poucos motores e tanto carga ao movimento, há os adaptadores que ajudam essencialmente a conectar o motor à carga. O adaptador principal para o motor do kinesin é algo kinesin chamado corrente clara; a corrente pesada do kinesin é a divisória do motor.

Mas na última década, houve uma evidência que algumas cargas que viajam a estrada do microtubule apenas puderam ter um adaptador diferente. Gonsalvez é autor correspondente de um estudo caracterizado na tampa do jornal da ciência da pilha que fornece a evidência de um adaptador que executa estas estradas que pareceram previamente ficar no actínio.

“Está comutando partidos, se você,” Gonsalvez disse. “São pensados para não se cruzar reagem. Nós encontramos estes sistemas para ter a interferência.”

Sua equipa de investigação usou a espectroscopia em massa para analisar as proteínas associadas com o kinesin do motor na mosca de fruto. Olharam especificamente no mRNA oskar, um RNA de mensageiro que fizesse as proteínas, que, neste caso, ajudam directo a orientação do principal e da cauda de um embrião tornando-se da mosca de fruto.

Encontraram entre a multidão o que pareceu ser um outlier, um formulário da proteína do tropomyosin que suspeitassem aparecessem somente como um adaptador para a estrada do actínio. “Está aqui um tipo diferente do tropomyosin que está ligando directamente a um motor do kinesin e está funcionando como o adaptador entre este motor do kinesin e a carga,” Gonsalvez disse.

Para verificar novamente o adaptador aparente, usaram a gene-edição de CRISPR-Cas9 chamado tecnologia para transformar este formulário original do tropomyosin, e o mRNA perdeu sua maneira. Quando transformaram a corrente clara do kinesin, o adaptador conhecido, o mRNA era muito bem. “Que nos disse havia algo mais a não ser o adaptador normal,” Gonsalvez disse.

Quando as implicações de encontrar não forem ainda claras nos seres humanos, que não têm o mRNA oskar, o tropomyosin é associado com a doença cardíaca, Gonsalvez disse.

A mosca de fruto, ou a drosófila, são um grande modelo para estudar os motores, porque estes tipos de mutações são mais fáceis de fazer do que nos ratos, por exemplo. Também, as moscas sobreviverão a mutações assim uma vez que os cientistas suspeitaram o tropomyosin, elas poderiam estudar o resultado de alterá-lo. No caso desta alteração do mRNA, a descendência das moscas é essas que não sobreviverão. Quando as moscas e os seres humanos de fruto não tiverem todo o mesmo mRNA têm os mesmos motores.

A difusão, ou o movimento aleatório gosta da poeira no ar, não é suficiente para assegurar a maioria de proteínas obtem onde precisam de estar em uma pilha. E, quando os motores moverem proteínas junto com outros habitantes da pilha, é mais eficiente mover o mRNA assim que o mRNA faz o direito da proteína onde tem necessário, Gonsalvez disse. O movimento dos motores parece aumentar quando têm uma carga, uma aproximação deconservação aparente.

Nossos 30.000 genes podem fazer aproximadamente 100.000 proteínas diferentes e estão constantemente no trabalho. Uma de muitas coisas que significa é que um único gene pode frequentemente fazer a múltiplo proteínas diferentes. Em uma única pilha em um único momento, pôde haver diverso mil proteínas diferentes; e para cada um daquelas proteínas diferentes, pode haver cem ou mais cópias, Gonsalvez disse.

Em um reforço do conceito que o lugar é tudo, o mRNA e as proteínas orientados mal podem causar dano ambos porque não está fazendo o que é pretendido e porque provavelmente estão fazendo dano adicional onde eles terminam acima, Gonsalvez disse.

Gonsalvez compara a divisão em compartimentos que ocorre dentro de nossas pilhas a uma casa: Tudo pode estar sob o mesmo telhado, mas as coisas muito diferentes precisam de acontecer na cozinha contra o banheiro.

Os passos seguintes incluem a aprendizagem de mais sobre como este identificou recentemente funções do adaptador do kinesin na estrada do kinesin.

Source:

Medical College of Georgia at Augusta University