Решая фундаментальный вопрос клеточной биологии и демонстрируя возможности новой трехмерной визуализации с высоким разрешением, ученые NIH обнаружили, куда девается аппарат Гольджи, который сортирует вновь синтезированные белки для транспортировки внутри и вне клетки, когда он разбирается во время клетки. деление, согласно исследованию, которое будет представлено в воскресенье, дек. 15, на ежегодном собрании Американской ассоциации клеточной биологии (ASCB) в Новом Орлеане.
Ученые заявили, что с помощью обычных методов микроскопии они могут только наблюдать, как Гольджи растворяется в крошечных "точка" и неразрешимая дымка. Но новые мощные методы визуализации позволили исследователям проследить за Гольджи через его "постановочный процесс разборки," который теперь кажется тесно связанным с эндоплазматическим ретикулумом (ER) во время деления клеток, сказал Дилан Бернетт, Ph.D., и Прабудда Сенгупта, доктор философии.D., и Дженнифер Липпинкотт-Шварц, доктор философии.D., Национального института здоровья ребенка и развития человека Юнис Шрайвер (NICHD) в Бетесде, штат Мэриленд.
Деление клетки путем митоза – сложный, но важный процесс, с помощью которого материнская клетка делится на две дочерние клетки. Но сначала материнская ячейка должна упаковать содержимое своего сотового домашнего хозяйства, разобрать и разделить все для своих дочерей, которые вскоре должны сформироваться.
То, как клетки управляют делением, было исчерпывающе изучено более века, но основные загадки остались. Ученые знали, что некоторые органеллы, такие как ER, разрываются перед делением, но сохраняют структуру своей трубчатой мембраны нетронутой. Другие органеллы, такие как Гольджи, распадаются на части после профазы митоза в результате хореографической разборки.
Но куда девается Гольджи, когда он разваливается на части?? Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи NIH начали с двух правдоподобных теорий: согласно гипотезе, связанной с эндоплазматическим ретикулумом (ER), точка Гольджи и ферментная помутнение тесно связаны с ER; в модели, не связанной с ER, точка и дымка плавают сами по себе, ожидая цитокинеза, когда две дочерние клетки разделятся и тело Гольджи снова появится в виде стопок мембраносвязанных цистерн, готовых сортировать белки из повторно собранной ER.
Опираясь на свои новые технологии визуализации, которые дали им гораздо большее разрешение, чем это было возможно ранее, исследователи увидели четкую поддержку модели, связанной с ER – ферментная дымка, прилипшая к маркерам ER с кластеризацией точек возле выходов ER.
В качестве второго доказательства исследователи NICHD провели фармакологический анализ улавливания, который показал, что ферменты Гольджи прочно удерживаются ER во время митоза. Результаты показывают, что ферменты Гольджи перераспределяются в ЭР во время митоза и что они должны следовать пути экспорта ЭР, чтобы преобразовать Гольджи в конце митоза.
Это исследование не только решает основной вопрос сотовой связи, но и показывает, какие новые решения ждут, поскольку эти новые технологии дают нам более острое видение и более точные инструменты.