05. január 2024
(Nanowerk Spotlight) A tudósok régóta törekedtek arra, hogy megfejtsék a sejtszervecskék közötti összetett kommunikációt, amely az emberi egészség és betegség gyakorlatilag minden aspektusát szabályozza. A mitokondriumok és a lizoszómák tranziens „érintkezési helyeken” keresztül lépnek kölcsönhatásba, létfontosságú ionokat és molekulákat cserélve, amelyek szabályozzák a folyamatokat az öregedéstől a rákig. A helyek nanoméretű méretei és átmeneti jellege azonban meghiúsította annak megértését, hogyan áramlanak az anyagok az organellumok között, hátráltatva a terápiás célokat szolgáló áthallás manipulálására irányuló erőfeszítéseket. Most, amint arról egy friss cikkben beszámoltak Kis szerkezetek („Ionmegfigyelés az élő sejtekben lévő interorganelle membránkontaktus nanoméretű helyein”), a kutatók szuperfelbontású mikroszkópiát és erre a célra épített ionbioszenzorokat kombináltak, hogy nyomon kövessék a pH-változásokat a mitokondriumok és a lizoszómák között mikroszekundumos érintkezésük során. A munka bemutatja az első nagy felbontású felvételt az organellumok között áramló ionokról, miközben bemutat egy platformot az ezt a cserét moduláló gyógyszerek szűrésére. Az új technika azt ígéri, hogy megvilágítja az interorganellumok közötti kommunikáció régóta fennálló titkait és azt, hogy az hogyan szabályozza a sejtsorsot. Ez példátlan szabályozást tesz lehetővé a sejtrekeszek közötti üzenetküldés felett a következő generációs diagnosztika és betegségkezelés során.
A H tervezése és optikai jellemzése+ érzékeny BDP-RhB szonda. a) A BDP-RhB tervezésének sematikus diagramja FRET-alapú fluoreszcencia konverzióhoz lizoszómákban. b) A BDP-RhB szonda (10.0 µM) fluoreszcencia spektruma különböző pH értékű (3-10) oldatokban. c) Az I. fluoreszcencia intenzitás közötti arány582/I518 pH értékkel szemben. (Újranyomva a Wiley-VCH Verlag engedélyével)
Az organellum kommunikációs kód feltörése
Mint a test erőművei, amelyek energiát szolgáltatnak a sejtfolyamatokhoz, a mitokondriumoknak szorosan együtt kell működniük az emésztőszervekkel, például a lizoszómákkal, amelyek lebontják és újrahasznosítják a biomolekulákat. Az áthallást lehetővé tevő érintkezők mindössze mikro- és ezredmásodpercekig fennmaradnak, meghiúsítva a jelátviteli dinamikájuk rögzítésére irányuló erőfeszítéseket. Az olyan technikák, mint a fluoreszcens mikroszkóp, lehetővé teszik az organellumok jelölését olyan színezékekkel, amelyek színt váltanak az ionokra reagálva, mint például a pH-érzékeny H+. De a hagyományos optikai mikroszkópokból hiányzik a térbeli és időbeli felbontás a nanoméretű érintkezők és a gyors tranziens jelek megjelenítéséhez. Míg a szuperfelbontású és nagysebességű mikroszkópok ma már képesek feloldani az organellum határait, a célzott iondetektorok hiányoznak a gyors kémiai kölcsönhatások nyomon követésére ezeken az érintkezési pontokon.A pontok összekapcsolása speciális ionkövetőkkel
E szakadék áthidalására egy közös kínai kutatócsoport kifejlesztett egy H+ indikátorfesték, amely a pH változásától függően zölden vagy vörösen fluoreszkál. Ezt a „FRET” festéket a megcélzott lizoszómákhoz konjugálva a csoport duzzanatot és fokozott savasságot mutatott ki ezekben az organellumokban, amikor a mitokondriumokkal érintkeztek. Ez arra utal, hogy H+ Az ionok a mitokondriumból a lizoszómákba kerülhetnek mikroszekundumos találkozásuk során. Nevezetesen, a kutatók élő sejteket egy „strukturált megvilágítású mikroszkóppal” (SIM) készítettek, amely kétszeresen meghaladja a hagyományos felbontási határokat. A 2 képkocka/másodperc sebességgel rögzítő SIM szolgáltatta az első nanoméretű videót élő rendszerekben kommunikáló organellumokról. Az egyedi pH-színezék fluoreszcens arányában bekövetkezett változások számszerűsítése ezután lehetővé tette az organellumok savasodásának és az organellumok közötti áthallás mérését először.Gyógyszerek szűrése az organellum üzenetek elfogására
Az interorganellumok közötti kommunikáció alapvető biológiájának tisztázása mellett a kutatók automatizált képelemző algoritmust fejlesztettek ki a H-t befolyásoló gyógyszerjelöltek szűrésére.+ csere a mitokondriumok és a lizoszómák között. Az algoritmus a fluoreszcens festékarányok és az organellumok kolokalizációja alapján osztályozta a sejtképeket, gyorsan számszerűsítve a pH-változásokat és az érintkezési állapotokat. Az autofágiát, apoptózist és nekrózist okozó gyógyszerek paneljének szűrésekor az algoritmus sikeresen rétegezte azokat a vegyületeket, amelyek várhatóan növelik vagy csökkentik az organellumok savasodását. A gépi tanulás további optimalizálása során az ilyen képalkotó platformokat a nagy áteresztőképességű gyógyszerszűrési kampányokhoz igazították.Az organellum üzenetküldés betegségben betöltött szerepének megvilágítása
Az orvosbiológiai kutatás eszközein túl a munkának mélyreható hatása van annak tisztázására, hogy az organellum-kontaktusok hogyan szabályozzák az egészség és a betegség közötti egyensúlyt. A kutatók szerint a károsodott savasodás és a megnyúlt mitokondrium-lizoszóma érintkezések korai patogén eseményeket jelezhetnek, amelyek rákhoz és neurodegeneratív rendellenességekhez vezetnek. Míg a kontaktpontok kialakulása, majd feloldódása megfigyelhető az organellumok között, a meglévő képalkotás percekkel elmaradt a tényleges jelzési események mögött. Az ionfluxusok ezredmásodperces képkockákkal történő rögzítésével az új platform azt ígéri, hogy feltárja, hogyan kommunikálnak az organellumok a sejtek zavartalan működése érdekében; és hogy a kódolt adatcsere hibái miként váltanak ki katasztrófát. Amellett, hogy ezeket a megfoghatatlan érintkezéseket működés közben lefilmezzük, az áthallás farmakológiailag manipulálásának képessége az ionmoduláló gyógyszerek új generációit ösztönözheti – amelyeket inkább organellum üzenetküldésből foganatosítottak meg, nem pedig egyetlen fehérjét durván megcélozva. Sok további munka van még hátra a sejten belüli különböző organellum-kommunikációs csomópontokon elhelyezett dialektusok dekódolására. De a forgalmat közvetítő nanoszkopikus küldöttek megoldásával az ehhez hasonló úttörő technológiák megvilágítják az utat.
– Michael a Royal Society of Chemistry három könyvének szerzője:
Nanotársadalom: a technológia határainak feszegetése,
Nanotechnológia: A jövő apróés
Nanomérnöki tervezés: A technológiát láthatatlanná tevő készségek és eszközök
copyright ©
Nanowerk LLC
Legyen a Spotlight vendégszerzője! Csatlakozz nagy és növekvő csoportunkhoz vendég közreműködők. Nemrég publikált tudományos cikket, vagy más izgalmas fejleményeket szeretne megosztani a nanotechnológiai közösséggel? Így tehet közzé a nanowerk.com oldalon.
- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
- PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
- PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=64354.php
- :van
- :is
- 10
- 12
- 31
- 32
- 7
- 8
- a
- képesség
- Akció
- tényleges
- igazítani
- Öregedés
- algoritmus
- Minden termék
- megengedett
- an
- elemzés
- és a
- VANNAK
- körül
- AS
- szempontok
- At
- szerző
- Automatizált
- b
- Egyenleg
- alapján
- alapvető
- BE
- óta
- mögött
- Berger
- között
- Túl
- biológia
- orvosbiológiai
- üres
- Könyvek
- határait
- HÍD
- de
- by
- Kampányok
- TUD
- Rák
- jelöltek
- elfog
- Rögzítése
- sejt
- Cellák
- sejtes
- Központ
- Változások
- kémiai
- kémia
- Kína
- osztályozott
- szorosan
- kódolt
- szín
- kombinált
- kommunikálni
- kommunikáció
- közlés
- közösség
- bonyolult
- megfogant
- kapcsolat
- Kapcsolatok
- ellenőrzés
- hagyományos
- Átalakítás
- koordináta
- tudott
- szokás
- találka
- csökkenés
- bemutatását,
- attól
- telepített
- Design
- fejlett
- fejlesztések
- diagnosztika
- különböző
- méretek
- betegség
- rendellenességek
- gyógyszer
- Kábítószer
- alatt
- dinamika
- Korai
- erőfeszítések
- lehetővé
- lehetővé téve
- vége
- energia
- fokozott
- Ez volt
- hibák
- események
- meghaladja
- csere
- cseréje
- izgalmas
- létező
- várható
- GYORS
- sors
- film forgatás
- vezetéknév
- első
- áramlási
- Folyó
- A
- ból ből
- működése
- további
- jövő
- rés
- generáció
- generációk
- gif
- irányelv szabályozza
- Zöld
- Csoport
- Növekvő
- Vendég
- Legyen
- Egészség
- Magas
- nagyfelbontású
- Hogyan
- How To
- HTTPS
- Hub
- emberi
- világít
- kép
- képelemzés
- képek
- Leképezés
- következményei
- in
- Növelje
- Mutató
- befolyásoló
- kölcsönhatásba
- IT
- csatlakozik
- közös
- jpg
- éppen
- Tart
- hiány
- hiányzó
- nagy
- vezető
- tanulás
- minőségi
- mint
- határértékek
- él
- élő
- logo
- Hosszú
- régóta fennálló
- gép
- gépi tanulás
- Gyártás
- Lehet..
- megmért
- üzenetküldés
- Michael
- Mikroszkópia
- Középső
- miliszekundum
- ezredmásodperc
- jegyzőkönyv
- A mitokondriumok
- ellenőrzés
- sok
- kell
- név
- nanotechnológia
- Természet
- elhalás
- neurodegeneratív
- Új
- Új platform
- következő
- nevezetesen
- Most
- megfigyelt
- of
- on
- optimalizálás
- or
- Más
- mi
- felett
- panel
- Papír
- útvonal
- mert
- engedély
- PHP
- úttörő
- növények
- emelvény
- Platformok
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- pont
- hatalom
- erőművek
- szonda
- Folyamatok
- mélységes
- ígér
- Fehérjék
- feltéve,
- közzétesz
- közzétett
- kiadó
- Toló
- gyors
- gyorsan
- Inkább
- hányados
- új
- Piros
- maradványok
- Számolt
- képvisel
- kutatás
- kutatók
- Felbontás
- megoldása
- megoldása
- válasz
- fogékony
- Revealed
- Szerep
- királyi
- tudományos
- tudósok
- Képernyő
- szűrés
- Második
- lát
- Megosztás
- jelek
- IGEN
- egyetlen
- Webhely (ek)
- készségek
- simán
- Társadalom
- Megoldások
- keresett
- térbeli
- szakember
- sebesség
- reflektorfény
- Államok
- sikeresen
- ilyen
- javasol
- javasolja,
- kínálat
- kapcsoló
- Systems
- cél
- célzás
- csapat
- technika
- technikák
- Technologies
- Technológia
- mint
- hogy
- A
- A jövő
- azok
- akkor
- Gyógyászati
- Ezek
- ezt
- három
- Keresztül
- egész
- áteresztőképesség
- idő
- nak nek
- szerszámok
- vágány
- Tracker
- forgalom
- átruházás
- kezelések
- megértés
- példátlan
- bemutatta
- Frissítés
- URL
- érték
- Értékek
- különféle
- Ellen
- Videók
- gyakorlatilag
- Képzeld
- fontos
- Út..
- JÓL
- amikor
- ami
- míg
- val vel
- Munka
- még
- te
- A te
- zephyrnet