Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà nghiên cứu đã tạo ra một kỹ thuật kính hiển vi điện tử gọi là ‘cryoAPEX’, theo dõi chính xác các protein màng trong một tế bào được bảo quản tốt.
Protein màng đóng vai trò quan trọng trong nhiều quá trình sinh học. Các nghiên cứu cho thấy chúng nhắm mục tiêu bởi hơn 50% của tất cả các loại thuốc hiện đại. Thật không may cho các nhà nghiên cứu, việc xác định cấu trúc của chúng là một thách thức lâu dài bởi vì rất khó để theo dõi protein mà không làm hỏng màng tế bào bằng các kỹ thuật hiện tại. Nhưng giờ sẽ không còn nữa.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Purdue đã tạo ra một kỹ thuật kính hiển vi điện tử gọi là “cryoAPEX” theo dõi chính xác các protein màng trong một tế bào được bảo quản tốt. Phương pháp mới này là sự kết hợp của hai phương pháp thường được sử dụng trong sinh học tế bào: đông lạnh áp suất cao và cố định hóa học.
“Chúng tôi đã sử dụng các tính năng tốt nhất từ mỗi kỹ thuật và chơi xung quanh với các điều kiện cho đến khi chúng tôi tìm thấy một phương tiện tốt hơn nơi bạn có thể nhuộm protein của mình trong khi duy trì bảo quản màng”, Seema Memme, giáo sư trợ lý khoa học sinh học tại Purdue cho biết. “Chúng tôi cũng có thể sử dụng thông tin này để phát triển hình ảnh 3D của protein trong bối cảnh tế bào.”
Cố định hóa học sử dụng kháng thể để phát hiện protein, nhưng để làm được điều đó, các tế bào cần được “cố định” bằng rượu. Rượu phá vỡ màng, về cơ bản tạo ra các lỗ hổng trong nó và cho phép các nhà nghiên cứu tín hiệu đang tìm cách rò rỉ ra ngoài. Điều này tạo ra kết quả bị lỗi.
Mặt khác, đông lạnh áp suất cao, bảo quản toàn bộ tế bào một cách hoàn hảo. Nhưng phương pháp này không tương thích với các kỹ thuật nhuộm màu, vì vậy không có cách nào để xác định các protein quan tâm.
Protein màng đóng vai trò quan trọng trong một số quá trình sinh học, bao gồm chuyển tiếp tín hiệu giữa môi trường bên trong và bên ngoài của tế bào, vận chuyển các phân tử và ion qua màng và cho phép các tế bào nhận dạng và tương tác với nhau. Có thể theo dõi các protein này khi chúng thực hiện nhiệm vụ trong tế bào sẽ cho phép các nhà nghiên cứu hiểu cơ chế truyền tín hiệu tế bào điều chỉnh chức năng protein.
“Chẳng hạn, các nhà virus học sẽ thấy kỹ thuật này thực sự hữu ích vì giờ họ sẽ có thể theo dõi virus của họ trong bối cảnh protein virus đặc biệt trong một tế bào”, Memme, cũng là thành viên của Trung tâm nghiên cứu ung thư của Purdue và Viện viêm, Miễn dịch và Bệnh truyền nhiễm.
Nghiên cứu của Memme tập trung vào một loại enzyme gọi là protein Fic. Phiên bản hiện diện ở người, HYPE, là một bộ điều chỉnh quan trọng cho dù các tế bào bị căng thẳng sống hay chết. Mục tiêu của cô khi phát triển kỹ thuật này là có thể nhìn thấy HYPE đi đâu khi nó đi vào mạng lưới nội chất, cô nói.
Những phát hiện, được công bố trên Tạp chí Khoa học Tế bào , cho thấy HYPE bị thu hút mạnh mẽ vào lòng. Điều này có nghĩa là HYPE được kiểm soát chặt chẽ và nếu nó không rời khỏi mạng lưới nội chất, nó có thể sẽ ở trong điều kiện bệnh cụ thể.
“Khi chúng tôi đang cố gắng tìm ra cách điều khiển HYPE để xác định xem liệu nó có thể được sử dụng như một liệu pháp điều trị hay không, chúng tôi sẽ tập trung rất nhiều năng lượng của chúng tôi vào mạng lưới nội chất”, Memme nói. “Nhưng ý nghĩa rộng hơn của những phát hiện này chủ yếu là trong kỹ thuật. Chúng tôi đã phát triển nó để nó có thể được áp dụng cho các tế bào nuôi cấy mô và có thể được sử dụng bởi một loạt các nhà nghiên cứu.”
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Purdue . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :