• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Nanopory naśladują naturalną strukturę w białkach śledzących

    23.06.2011. 16:49
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Holenderscy i szwajcarscy naukowcy opracowali biomimetyczne nanopory, które mogą służyć za zaawansowaną platformę do przeprowadzania testów i pomiarów przenikania białek do jądra komórkowego. Badania przynoszą dowody na to, jak można tworzyć biomimetyczne pory jądrowe w celu monitorowania ruchu pojedynczych białek przez pory. Prace, których wyniki zaprezentowano w czasopiśmie Nature Nanotechnology, zostały częściowo dofinansowane z unijnych projektów NANOSCI-EPLUS i READNA.

    Biomimetyka to dyscyplina naukowa, w której procesy, substancje, urządzenia czy systemy stworzone przez człowieka naśladują naturę. Te badania wprowadzają sztuczne nanopory, które współpracują z kluczowymi białkami, naśladując naturalne pory jądrowe. Innowacja ta stwarza nową i skuteczną platformę monitorowania ruchu pojedynczych białek.

    Na podstawie badania tego ruchu poprzez biomimetyczne pory, naukowcy z Politechniki w Delft (TU Delft, Holandia) i Uniwersytetu Bazylejskiego (Szwajcaria) odkryli, że większości białek nie udaje się przedostać, za wyjątkiem białek swoistych, z których wiele przechodzi z powodzeniem. Według zespołu biomimetyczne pory funkcjonują prawidłowo i naukowcy mogą je wykorzystywać jako platformę testową do obserwowania, jak lek dostarczany jest do jądra komórki.

    "Komórki człowieka składają się z jądra i białka oraz RNA [kwas rybonukleinowy] muszą wejść i wyjść" - wyjaśnia profesor Cees Dekker, kierownik Instytutu Nanonauk Kavli przy TU Delft oraz kierownik badań. "Proces ten regulowany jest za pomocą małych otworów, zwanych kompleksami porów jądrowych. Są to pory biologiczne o zasadniczym znaczeniu, które funkcjonują jak stróże jądra komórkowego. Transportują białka i RNA do wewnątrz i na zewnątrz jądra w sposób wysoce selektywny, co oznacza, że niektóre elementy przechodzą, podczas gdy przejście innych zostaje zablokowane" - dodaje.

    "Toczy się ożywiona debata, w jaki sposób osiągana jest ta intrygująca selektywność. Zważywszy na fakt, że niezwykle trudno jest wykonać pomiary w wysokiej rozdzielczości w złożonym środowisku żywej komórki, trudno dokładnie ustalić ten mechanizm."

    Profesor Dekker twierdzi, że biomimetyka to obiecujące podejście do badania transportu jądrowego. "Postępy w nanotechnologii umożliwiają obecnie badanie i kształtowanie materii w nanoskali, otwierając możliwości naśladowania struktur biologicznych na poziomie molekularnym, aby badać ich pomysłowość i okiełznać ją" - podkreśla.

    Grupa Dekkera wytworzyła biomimetyczne nanopory dołączając białka do małych otworów w podłożu stałym, podczas gdy jego kolega dr Roderick Lim z Bazylei wraz z zespołem oczyścił białka porów jądrowych.

    Projekt NANOSCI-EPLUS (Międzynarodowe zaproszenie do propozycji współpracy w zakresie badań podstawowych w nanonauce) otrzymał grant ERA-NET Plus w nanonaukach o wartości ponad 6,3 mln EUR z Siódmego Programu Ramowego (7PR) UE. Projekt ten, realizowany pod kierunkiem francuskiej instytucji Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), gromadzi ekspertów z Austrii, Finlandii, Francji, Hiszpanii, Holandii, Irlandii, Izraela, Niemiec, Polski, Portugalii, Słowacji, Wlk. Brytanii i Włoch.

    Z kolei projekt READNA (Rewolucyjne podejścia i urządzenia do analizy kwasów nukleinowych) jest finansowany na kwotę niemal 12 mln EUR z tematu "Zdrowie" 7PR i skupia ekspertów ze świata przemysłu i nauki z Danii, Francji, Holandii, Niemiec, Szwecji i Wlk. Brytanii.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Jądro komórkowe, nukleus - otoczone błoną organellum obecne we wszystkich komórkach eukariotycznych, z wyjątkiem tych, które wtórnie je utraciły w trakcie różnicowania, np. dojrzałe erytrocyty ssaków. Zawiera większość materiału genetycznego komórki, zorganizowanego w postaci wielu pojedynczych, długich nici DNA związanych z dużą ilością białek, głównie histonowych, które razem tworzą chromosomy. Geny zlokalizowane w chromosomach stanowią genom komórki. Funkcją jądra komórkowego jest przechowywanie i powielanie informacji genetycznej oraz kontrolowanie czynności komórki, poprzez regulowanie ekspresji genów. Główne struktury, które obecne są w budowie jądra komórkowego to błona jądrowa, podwójna membrana otaczająca całe organellum i oddzielająca je od cytoplazmy oraz blaszka jądrowa, sieć delikatnych włókienek białkowych utworzonych przez laminy, stanowiących rusztowanie dla jądra i nadających mu wytrzymałość mechaniczną. Błona jądrowa jest nieprzepuszczalna dla większości cząsteczek, dlatego obecne są w niej pory jądrowe. Są to kanały przechodzące przez obie błony, umożliwiające transport jonów i innych cząstek. Transport większych cząstek, takich jak białka, jest ściśle kontrolowany i zachodzi na zasadzie transportu aktywnego, kontrolowanego przez białka transportowe. Transport jądrowy jest kluczowy dla funkcjonowania komórki, ponieważ przemieszczanie cząstek poprzez błonę jądrową wymagane jest zarówno przy zarządzaniu ekspresją genów oraz utrzymywaniu chromosomów. Białorutenizacja − proces nadawania cech kultury białoruskiej osobom lub zbiorowościom funkcjonującym wcześniej w ramach innych kultur, umacniania pozycji kultury i języka białoruskiego w danej dziedzinie lub na określonym obszarze. W latach 20. XX wieku stanowiła ona część oficjalnej polityki władz Białoruskiej SRR. Współcześnie, zdaniem niektórych polskich badaczy, białorutenizacja objawia się określaniem elementów i dziedzictwa kultur nie-białoruskich na Białorusi jako elementy kultury białoruskiej. Drogi na Białorusi – sieć dróg krajowych, republikańskich oraz lokalnych na terenie Białorusi przeznaczonych dla ruchu samochodowego. Zarządcą większości dróg jest Bieławtodor (biał. Белавтодор) podlegający pod Ministerstwo Transportu i Komunikacji Republiki Białoruś (biał. Міністэрство транспарта і камунікацый Рэспублікі Беларусь).

    Referendum na Białorusi w 1995 roku – referendum, które odbyło się 14 maja 1995 roku. Na jego podstawie zostały zmienione barwy narodowe Białorusi, a prezydent dostał prawo rozwiązywania parlamentu. W 1995 roku przeciwko przeprowadzeniu referendum protestowali posłowie Białoruskiego frontu Narodowego. Zdaniem białoruskiej opozycji, referendum, odbyło się z naruszeniem Konstytucji i w sprzeczności z uchwałą Rady Najwyższej Białorusi. Referendum do tej pory jest krytykowane przez Białoruską opozycję. Białka fuzyjne (białka chimeryczne) – białka powstające z połączenia 2 lub większej liczby genów, które pierwotnie były odpowiedzialne za produkcję niezależnych białek. Produktem genu fuzyjnego jest białko (polipeptyd), którego funkcja jest w pewnym stopniu pochodną funkcji białek kodowanych przez geny wchodzące w skład takiego połączenia.

    Demografia Białorusi rozumiana jest w niniejszym artykule przede wszystkim jako procesy i zjawiska demograficzne, które zachodziły we współczesnych granicach państwa białoruskiego, a więc zarówno w okresie Białoruskiej SRR, jak i niepodległej Republiki Białorusi. Wiropeksja to sposób wirusów wnikania do komórki. Polega on na wykorzystaniu naturalnych mechanizmów komórki. W przypadku wirusa, kiedy przyłącza się on do komórki, ta "wyczuwając" znane jej białko wpuszcza agresora do cytoplazmy, dzięki czemu wirus może zaaplikować się w jej wnętrzu. Wirus ma białko takie samo jak komórka tylko na "wystających nitkach". To dzięki nim może wniknąć do środka komórki. Gdy owe "niteczki" zostaną na powierzchni komórki, w jej środku rozpoznawalne zaczyna być obce białko, które komórka niszczy. W ten sposób wirus "wpuszcza" do jądra komórkowego swój materiał genetyczny, który może się ulotnić z niszczonego przez komórkę kapsydu.

    Białoruskie Towarzystwo Naukowe (biał. Беларускае навуковае таварыства) – białoruska instytucja naukowa działająca w okresie międzywojennym, reaktywowana podczas niemieckiej okupacji. Kinazy białkowe – grupa kinaz, których substratami są białka. Enzymy te przeprowadzają reakcję fosforylacji cząsteczki specyficznego dla danej kinazy białka. Fosforylacja zwykle prowadzi do zmiany konformacji cząsteczki białka i, w konsekwencji, zmiany jego aktywności, zdolności do wiązania się z innymi białkami albo przemieszczenia cząsteczki w obrębie komórki. Do 30% białek podlega regulacji na tej drodze; większość szlaków metabolicznych komórki, zwłaszcza sygnalizacyjnych, angażuje enzymy z grupy kinaz białkowych. W ludzkim genomie zidentyfikowano kilkaset genów kodujących sekwencje aminokwasowe kinaz białkowych (około 2% wszystkich genow). Funkcja kinaz białkowych podlega wielostopniowej regulacji, również angażującej kinazy i fosfatazy białkowe; fosforylacja białka kinazy może zwiększać albo zmniejszać jej aktywność. Białka aktywatorowe lub inhibitorowe przez przyłączanie się do domen regulatorowych kinaz również wpływają na ich aktywność. Niektóre kinazy posiadają domenę regulatorową, którą same mogą fosforylować (autofosforylacja albo cis-fosforylacja).

    Błona komórkowa, plazmolema, plazmolemma (cytolemma, plasmolemma) – półprzepuszczalna błona biologiczna oddzielająca wnętrze komórki od świata zewnętrznego. Jest ona złożona z dwóch warstw fosfolipidów oraz białek, z których niektóre są luźno związane z powierzchnią błony (białka peryferyjne), a inne przebijają błonę lub są w niej mocno osadzone białkowym lub niebiałkowym motywem (białka błonowe).

    p21 / WAF1 (znany również jako inhibitor 1 kinaz zależnych od cyklin lub białko oddziałujące z CDK 1) – białko, które u człowieka kodowane jest przez gen CDKN1A, zlokalizowany na chromosomie 6 (6p21.2).

    Dodano: 23.06.2011. 16:49  


    Najnowsze