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I ricercatori usano gene-modificare le tecniche per prevedere l'atto della proteina in animali multicellulari

I ricercatori di Duke University hanno fatto i primi film al rallentatore dell'ingraticciatura sottile lamiera che circonda e supporta la maggior parte dei tessuti animali.

Uno strato sottile della matrice extracellulare conosciuto come la membrana basale allinea molte superfici dell'organismo quali l'interfaccia, i vasi sanguigni e l'apparato urinario; e circonda i muscoli, il grasso ed i nervi periferici.

Mentre le membrane basali svolgono i ruoli chiave in via di sviluppo, la funzione del tessuto e la malattia umana, prevederle negli organismi viventi sono state difficili da fare, finora.

Geneticamente modificando i elegans del C. worms per creare le proteine della membrana basale che emettono luce nell'ambito di luce fluorescente, i ricercatori dicono che è possibile vedere per la prima volta come le membrane basali sono montate durante lo sviluppo e come cambiano e rigenerano durante vita.

Il lavoro può contribuire a segnare che cosa con esattezza potrebbe andare male nelle malattie umane che variano dalla malattia renale al tumore invasivo.

“Non saremmo qui senza membrane basali,„ ha detto il professor David Sherwood di biologia di duca, che piombo la ricerca.

Le membrane basali sono state intorno per più di 600 milione anni, poiché i primi animali multicellulari si sono evoluti dai loro antenati unicellulari.

Sono il nastro scozzese che aiuta insieme le celle dell'attaccatura a formare i tessuti, mantenente l'interfaccia sana.

Sono i setacci molecolari che filtrano il sangue nei reni, proteggono i vasi sanguigni ed i muscoli dall'allungamento e dalla compressione ed i fattori di crescita del porto che dicono a celle dove andare, che cosa da diventare e quando dividersi.

Ma perché la maggior parte della bugia delle membrane basali in profondità all'interno dell'organismo, fuori portata dei microscopi ottici, visualizzante li in tessuti viventi è dura da fare in esseri umani.

Così il gruppo di Sherwood li ha esaminati in vermi trasparenti lunghi millimetro, facendo uso di una tecnica gene-modificante chiamata CRISPR per contrassegnare 29 proteine della membrana basale con i tag d'ardore verdi per vedere quando e dove ogni proteina è trovata facendo uso di microscopia al rallentatore.

Ottenere un'occhiata di queste proteine nell'atto dentro un animale vivo offre una maschera molto più completa che gli esperimenti precedenti che hanno esaminato divisi e tessuti fissi, che forniscono soltanto un'istantanea delle proteine congelate a tempo, hanno detto il collega postdottorale Eric Hastie.

“Di conseguenza, sono state pensate generalmente a come strutture statiche “d'alesaggio„,„ Hastie ha detto

In alcuni film, i ricercatori hanno tenuto la carreggiata le proteine fluorescenti che si muovono all'interno della membrana basale che allinea la gola del verme. In altri, hanno guardato la ricostruzione rapida della membrana basale che circonda la gonade del verme mentre ha coltivato più della volta 90 nella dimensione.

Sorprendente, i film indicano che la maggior parte delle proteine della membrana basale non restano messe dopo che sono depositate.

Mentre alcune componenti di memoria sono statiche, gli scienziati sono stati sorpresi vedere che molte proteine si sono mosse all'interno di questa armatura stabile.

I nostri risultati suggeriscono le membrane basali cambino rapidamente i loro beni per supportare i tessuti meccanicamente attivi e possono fungere da strade principali che permettono che i fattori di crescita viaggino rapido.„

  David Sherwood, ricercatore ed il professor di biologia, Duke University

“Abbiamo iniziato appena ottenere di giocare con questo kit di utensili,„ Hastie ha detto.

Ma il gruppo dice che le loro offerte del lavoro un nuovo modo studiare la membrana basale diserta la degenerazione di fondo del tessuto durante l'invecchiamento e le malattie che variano dal diabete alla distrofia muscolare.

Source:
Journal reference:

Keeley, D. P., et al. (2020) Comprehensive Endogenous Tagging of Basement Membrane Components Reveals Dynamic Movement within the Matrix Scaffolding. Developmental Cell. doi.org/10.1016/j.devcel.2020.05.022.