Ученые открыли молекулярную основу для сверхбыстрого сокращения Spirostomum, рода одноклеточных протистов миллиметрового размера, известных своими невероятно быстрыми движениями. Используя высококачественный геном, полученный из РНКи, исследователи обнаружили, что сократительная структура, сетчатая сократительная фибриллярная система, состоит из двух гигантских белков и двух белков, связывающих Са2+. Это исследование имеет важное значение для понимания молекулярного механизма сверхбыстрого сокращения клеток и дает план для разработки и создания сверхбыстрых сократительных микромашин.
В своем знаменитом письме в Королевское общество от 9 октября 1676 года Антони ван Левенгук описал одноклеточный эукариот (Vorticella) и его удивительное сверхбыстрое сокращение клеток как первый набор открытий. Этот вид сверхбыстрого клеточного сокращения, запускаемый Са2+-зависимым механизмом, отличается от механизмов, зависимых от аденозинтрифосфата (АТФ), обнаруживаемых в актин-миозиновых и динеин/кинезин-тубулиновых системах.
Spirostomum — род одноклеточных протистов миллиметрового размера, которые известны своим невероятно быстрым движением, подобно Vorticella. Они способны к одним из самых быстрых движений в биологическом мире из-за их сверхбыстрого сокращения. Однако, несмотря на многочисленные исследования, молекулярный механизм этого типа сверхбыстрого клеточного сокращения долгое время оставался загадкой.
Недавно исследовательская группа под руководством профессора MIAO Wei из Института гидробиологии (IHB) Китайской академии наук раскрыла эту тайну, описав молекулярную основу сверхбыстрого сокращения Spirostomum.
В этом исследовании исследователи получили высококачественный геном Spirostomum, используя ранее установленный конвейер сборки генома. Они обнаружили, что сократительная структура, сетчатая сократительная фибриллярная система, состоит из двух гигантских белков и двух Са2+-связывающих белков. Используя РНК-интерференцию, они подтвердили функции гигантских белков.
Визуализация со сверхвысоким разрешением показала, что сетчатая сократительная фибриллярная система соединяется с цитоскелетом микротрубки, митохондриями и эндоплазматическим ретикулумом (ЭР) и хорошо соответствует биологической и физической потребности в повторяющихся сверхбыстрых сокращениях и растяжениях клетки Spirostomum.
«На самом деле, наше исследование предлагает ценный справочный материал для изучения немодельных протистов, охватывающий аспекты от генома до молекулярных исследований», — сказал профессор MIAO.
Это исследование имеет большое значение для понимания молекулярного механизма сверхбыстрого сокращения клеток и дает хороший план для биомимикрии, проектирования и создания сверхбыстрых сократительных микромашин.
Ссылка: «Гигантские белки в гигантской клетке: молекулярная основа сверхбыстрого Ca2+-зависимого клеточного сокращения» Цзин Чжан, Вэйвэй Цинь, Че Ху, Сию Гу, Сяокуй Чай, Минкун Ян, Фан Чжоу, Сюэян Ван, Кай Чен, Гуаньсюн Ян , Гуанъин Ван, Чуаньци Цзян, Алан Уоррен, Цзе Сюн и Вэй Мяо, 22 февраля 2023 г., Science Advances.
DOI: 10.1126/sciadv.add6550
No comments:
Post a Comment