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Os pesquisadores usam a gene-edição de técnicas para visualizar a acção da proteína em animais multicellular

Os pesquisadores de Duke University fizeram os primeiros filmes do tempo-lapso do folha-como a treliça que cerca e apoia a maioria de tecidos animais.

Uma camada fina de matriz extracelular conhecida como a membrana do porão alinha muitas superfícies do corpo tais como a pele, os vasos sanguíneos e o aparelho urinário; e cerca os músculos, a gordura, e os nervos periféricos.

Quando as membranas do porão jogarem os papéis chaves durante o processo de desenvolvimento, a função do tecido, e a doença humana, visualizá-los em organismos vivos foi difícil fazer, até aqui.

Genetically alterando os elegans do C. worms para criar as proteínas da membrana do porão que incandescem sob a luz fluorescente, os pesquisadores dizem que é possível ver pela primeira vez como as membranas do porão são montadas durante a revelação, e como mudam e regeneram ao longo da vida.

O trabalho pode ajudar a localizar o que pôde ir mal nas doenças humanas que variam da doença renal ao cancro invasor.

“Nós não seríamos aqui sem membranas do porão,” disse o professor David Sherwood da biologia do duque, que conduziu a pesquisa.

As membranas do porão estiveram ao redor por mais de 600 milhão anos, desde que os primeiros animais multicellular evoluíram de seus antepassados único-celulados.

São a fita escocêsa que ajuda pilhas do anexo junto a formar tecidos, mantendo a pele saudável.

São as peneiras moleculars que filtram o sangue nos rins, protegem vasos sanguíneos e músculos do esticão e da compressão, e factores de crescimento do porto que disserem a pilhas aonde ir, o que a se tornar, e quando se dividir.

Mas porque a maioria de mentira das membranas do porão profundamente dentro do corpo, além do alcance dos fotomicroscópios, visualizando os em tecidos vivos é dura de fazer nos seres humanos.

Assim a equipe de Sherwood olhou-os em sem-fins transparentes milímetro-longos, usar uma técnica deedição chamada CRISPR para etiquetar 29 proteínas da membrana do porão com incandescência verde etiqueta para ver quando e onde cada proteína é encontrada usar a microscopia do tempo-lapso.

Obter um relance destas proteínas na acção dentro de um animal vivo oferece uma imagem muito mais completa do que as experiências precedentes que olharam dissecadas e os tecidos fixados, que fornecem somente um instantâneo das proteínas congeladas a tempo, disseram o companheiro pos-doctoral Eric Hastie.

“Em conseqüência, foram pensados geralmente de como estruturas estáticas “furando”,” Hastie disse

Em alguns filmes, os pesquisadores seguiram as proteínas fluorescentes que movem-se dentro da membrana do porão que alinha a garganta do sem-fim. Em outro, olharam a remodelação rápida da membrana do porão que cerca a gónada do sem-fim como cresceu mais de 90 dobram-se em tamanho.

Surpreendentemente, os filmes mostram que a maioria de proteínas da membrana do porão não ficam postas depois que são depositadas.

Quando alguns componentes do núcleo forem estáticos, os cientistas estiveram surpreendidos ver que muitas proteínas se moveram dentro deste andaime estável.

Nossos resultados sugerem as membranas do porão mude rapidamente suas propriedades para apoiar tecidos mecanicamente activos e possam actuar como as estradas que permitem que os factores de crescimento viajem ràpida.”

  David Sherwood, pesquisador e professor da biologia, Duke University

“Nós apenas começamos conseguir jogar com este jogo de ferramentas,” Hastie disse.

Mas a equipe diz que suas ofertas do trabalho uma maneira nova de estudar a membrana do porão defects degeneração subjacente do tecido durante o envelhecimento, e doenças que variam do diabetes à distrofia muscular.

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.