Қалалық жоспарлаушылар қала орталықтарындағы көлік ағынын мұқият реттейтін сияқты, жасушалар ядролық шекаралардағы молекулалық қозғалысты мұқият басқарады. Микроскопиялық қақпалар ретінде әрекет ете отырып, ядролық мембранаға енгізілген ядролық кеуек кешендері (NPCs) осы молекулалық сауданы нақты бақылауды қамтамасыз етеді. Texas A&M Health компаниясының іргелі жұмысы нейродегенеративті бұзылулар мен қатерлі ісік дамуына жаңа перспективалар ұсынуы мүмкін бұл жүйенің күрделі селективтілігін көрсетеді.
Молекулалық жолдарды революциялық қадағалау
Доктор Зигфрид Муссердің Техас A&M Медицина колледжіндегі зерттеу тобы ядроның қос мембраналық тосқауыл арқылы молекулалардың жылдам, соқтығысусыз өтуін зерттеуге мұрындық болды. Олардың «Табиғат» басылымы MINFLUX технологиясы арқылы мүмкін болған революциялық нәтижелерді егжей-тегжейлі сипаттайды – миллисекундтарда болатын 3D молекулалық қозғалыстарды адам шашының енінен шамамен 100 000 есе жұқа масштабта түсіруге қабілетті озық бейнелеу әдісі. Бөлінген жолдар туралы бұрынғы болжамдарға қарамастан, олардың зерттеулері ядролық импорт және экспорт процестері NPC құрылымында бір-біріне сәйкес келетін жолдарды бөлісетінін көрсетеді.
Таңқаларлық ашылулар бар үлгілерді сынайды
Команданың бақылаулары күтпеген қозғалыс үлгілерін анықтады: молекулалар тар арналар арқылы екі жақты қозғалады, арнайы жолақтармен емес, бір-бірінің айналасында маневр жасайды. Бір қызығы, бұл бөлшектер арна қабырғаларының жанында шоғырланып, орталық аймақты бос қалдырады, ал олардың прогрессиясы күрт баяулайды - кедергісіз қозғалысқа қарағанда шамамен 1000 есе баяу - протеиндік желілердің сиропты ортаны тудыруына байланысты.
Муссер мұны «елестетуге болатын ең қиын трафик сценарийі - тар жолдар арқылы екі жақты ағын» деп сипаттайды. Ол былай деп мойындайды: «Біздің нәтижелеріміз күтпеген мүмкіндіктер жиынтығын ұсынады, бұл біздің бастапқы гипотезаларымыздан гөрі күрделірек екенін көрсетеді».
Кедергілерге қарамастан тиімділік
Бір қызығы, NPC көлік жүйелері осы шектеулерге қарамастан керемет тиімділікті көрсетеді. Муссер: «NPC-лердің табиғи көптігі бәсекелестік кедергілер мен тосқауыл қаупін тиімді түрде азайта отырып, артық қуат жұмысының алдын алуы мүмкін» деп есептейді. Бұл тән дизайн мүмкіндігі молекулалық тордың бұғатталуын болдырмайды'бастапқы мағынасын сақтай отырып, әртүрлі синтаксиспен, құрылыммен және абзац үзілістерімен қайта жазылған нұсқасы:
Молекулалық трафик айналма жолмен жүреді: NPC жасырын жолдарды көрсетеді
NPC арқылы тікелей саяхаттаудың орнына's орталық осінде молекулалар сегіз мамандандырылған тасымалдау арналарының бірі арқылы жылжитын сияқты көрінеді, олардың әрқайсысы кеуек бойымен тірек тәрізді құрылыммен шектеледі.'сыртқы сақинасы. Бұл кеңістіктік орналасу молекулалық ағынды реттеуге көмектесетін негізгі архитектуралық механизмді ұсынады.
Музер түсіндіреді,«Ашытқылардың ядролық кеуектерінде а'орталық штепсель,'оның нақты құрамы жұмбақ күйінде қалып отыр. Адам жасушаларында бұл ерекшелік бар't байқалған жоқ, бірақ функционалдық бөліктерге бөлу орынды—және кеуек'орталығы мРНҚ үшін негізгі экспорттық бағыт ретінде қызмет етуі мүмкін.»
Аурулардың байланыстары және терапиялық қиындықтар
NPC-дегі дисфункция—маңызды жасушалық шлюз—ауыр неврологиялық бұзылулармен, соның ішінде ALS (Лу Гериг'ауруы), Альцгеймер's және Хантингтон'с ауруы. Сонымен қатар, NPC саудасының жоғарылауы қатерлі ісіктің дамуымен байланысты. Белгілі бір тері тесігі аймақтарын нысанаға алу теориялық тұрғыдан бітелуді жоюға немесе шамадан тыс тасымалдауды бәсеңдетуге көмектесуі мүмкін болса да, Муссер NPC функциясын бұзу оның жасушалардың өмір сүруіндегі негізгі рөлін ескере отырып, қауіп төндіретінін ескертеді.
«Біз көлікке қатысты ақаулар мен NPC-ге байланысты мәселелерді ажыратуымыз керек'құрастыру немесе бөлшектеу,»ол атап өтеді.«Көптеген ауру байланыстары соңғы санатқа жататынымен, ерекше жағдайлар бар—ALS-тегі c9orf72 генінің мутациялары сияқты, кеуекті физикалық түрде бөгететін агрегаттар жасайды.»
Болашақ бағыттары: жүк бағыттарын картаға түсіру және тірі ұяшықты бейнелеу
Муссер және әріптес доктор Абхишек Сау, Техас A&M'Бірлескен микроскопиялық зертхана, жүктердің әртүрлі түрлерін зерттеуді жоспарлайды—рибосомалық суббірліктер және мРНҚ сияқты—бірегей жолдарды ұстаныңыз немесе ортақ бағыттар бойынша біріктіріңіз. Олардың неміс серіктестерімен (EMBL және Abberior Instruments) үздіксіз жұмысы ядролық тасымалдау динамикасының бұрын-соңды болмаған көріністерін ұсына отырып, MINFLUX-ті тірі жасушаларда нақты уақытта бейнелеуге бейімдей алады.
NIH қаржыландыруының қолдауымен бұл зерттеу ұялы логистика туралы түсінігімізді өзгертіп, NPC ядроның қарқынды микроскопиялық мегаполисінде тәртіпті қалай сақтайтынын көрсетеді.
Хабарлама уақыты: 25 наурыз-2025 ж
