• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Odkrywanie wewnętrznych rytmów wici

    21.08.2012. 18:26
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Nowe odkrycia dokonane przez europejskich naukowców otwierają drogę do pogłębienia naszej wiedzy o stanach, takich jak niepłodność, które nadal nie zostały w pełni poznane. Ustalenia dotyczą w szczególności wici: organellum nazwanego od łacińskiego słowa bicz, ponieważ przypominają go, stanowiąc przedłużenie niektórych komórek prokariotycznych i eukariotycznych.

    Wici są bardzo małe, ale ich rytmiczne uderzenia w czasie falowania tam i z powrotem potrafią wytworzyć ruch. Są odpowiedzialne za napęd pojedynczych komórek, np. podczas przepływu nasienia (witka plemnika jest wicią) czy przenoszenia komórek jajowych z jajnika do macicy, a także za inne witalne funkcje w organizmie człowieka.

    Dokonanie odkryć było możliwe dzięki dofinansowaniu ze środków Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERBN), portugalskiej Fundaç?o para a Ci?ncia e Tecnologia (FCT) i Europejskiej Organizacji Biologii Molekularnej (EMBO).

    Europejscy naukowcy z Instituto Gulbenkian de Ci?ncia (IGC) w Portugalii zbadali, w jaki sposób wykształcają się wici komórek nasienia muszki owocówki i opublikowali swoje wyniki w najnowszym wydaniu czasopisma Developmental Cell. Po raz pierwszy opisane zostały różne etapy faktycznego powstawania ruchomych wici komórek nasienia muszki owocówki (Drosophila melanogaster). Dzięki poznaniu funkcjonowania tych wici, naukowcy spodziewają się lepiej poznać takie choroby i zaburzenia, jak niepłodność, problemy oddechowe czy wodogłowie, które wiążą się z defektami ruchów wici.

    Zespół, pracujący pod kierunkiem Monici Bettencourt-Dias, skupił swoje wysiłki na tym, kiedy i jak powstaje struktura białkowa o kluczowym znaczeniu, zwana parą mikrotubuli centralnych. Kompleks pary mikrotubul centralnych umożliwia skoordynowane poruszanie się wici.

    Dr Zita Carvalho-Santos omawia odkrycia: "Przyglądaliśmy się konkretnemu genowi muszki, zwanemu Bld10, i odkryliśmy, że muszki, u których ten gen jest nieaktywny wytwarzają nasienie z niekompletnymi wiciami, ponieważ, jak się wydaje, białko Bld10 ma zasadnicze znaczenie dla wykształcenia się pary mikrotubul centralnych. W konsekwencji zmutowana sperma jest nieruchoma i samiec muszki jest bezpłodny. U człowieka występuje analogiczny gen, który wytwarza podobne białko, które zostało powiązane z męską bezpłodnością".

    Odkrycia były możliwe dzięki zastosowaniu mikroskopii elektronowej, wykorzystuje elektrony w przeciwieństwie do tradycyjnych mikroskopów optycznych, wykorzystujących światło. Mikroskopy elektronowe są w stanie uzyskać powiększenie rzędu 10.000.000 razy. Aby lepiej to zobrazować, takie powiększenie pozwala zobaczyć rzeczy, które są 3.500 razy cieńsze od ludzkiego włosa. Naukowcy wykorzystują je do analizy próbek mikroorganizmów, komórek czy kryształów.

    Monica Bettencourt-Dias dodaje: "Odkryliśmy, że proces jest zdecydowanie bardziej dynamiczny niż przypuszczaliśmy: najpierw powstaje jeden łańcuch mikrotubuli, a potem drugi. Nasze prace przyniosły kilka, długo oczekiwanych odpowiedzi, stawiając inne pytania, na które odpowiedź mogą przynieść badania powstawania nasienia Drosophila".

    Badania zostały przeprowadzone w ramach współpracy między naukowcami z IGC oraz z Tecnologia Química e Biológica (ITQB), również z Portugalii. Wkład w badania wnieśli również Zita Carvalho-Santos i Pedro Machado (IGC).

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Groteska – ornament roślinny powstały w starożytności. Groteska składa się z wici roślinnej, w którą nierozerwalnie są wplecione inne elementy, takie jak postacie ludzkie, zwierzęta, części uzbrojenia, obrazy, owoce i inne. Groteska może także być pozbawiona wici, zamiast której występuje ornament popularny w danej epoce (tzw. groteska stelażowa). Kinetosom (gr. kinetós = ruchomy, sóma = ciało), ciałko podstawowe – zanurzona w cytoplazmie komórki dolna część pęczku mikrotubul tworzących wici i rzęski. Jest to twór homologiczny do centrioli, odpowiedzialny za ruch wici oraz rzęsek. Koordynację ruchu umożliwia połączenie kinetosomów systemem neurofibryli. W organizmie ludzkim występuje np. w plemnikach. Rzęski (łac. cilia) - cienkie wypustki cytoplazmatyczne, osadzone na ciałkach podstawowych i pełniące w zasadzie jedną zasadniczą funkcję: ruchową. Występują w niektórych komórkach eukariotycznych. Pod względem budowy niewiele różnią się od wici, są jednak od nich proporcjonalnie krótsze i inny jest mechanizm ich ruchu. Jednakże w przeciwieństwie do wici organizmów prokariotycznych, które są wytworem cytoplazmy, ale powstają na powierzchni komórki, rzęski są wypustkami cytoplazmy. Wewnątrz wypustek znajdują się mikrotubule o wzorze 9*2+2, to znaczy, że dwie mikrotubule znajdują się w centrum rzęski a 9 dwójek w części peryferycznej. Mikrotubule połączone są między sobą białkiem dyneiną.

    Mikrotubula (microtubuli cellulares) – włóknista rurkowata sztywna struktura o średnicy 20 – 27 nm, powstająca w wyniku polimeryzacji białka tubuliny. Mikrotubule wraz z innymi strukturami pełnią funkcję cytoszkieletu nadając komórce kształt, a nawet przyczyniając się do jego zmiany. Biorą udział w transporcie wewnątrzkomórkowym stanowiąc szlak, po którym przemieszczają się białka motoryczne, biorą udział w czasie podziału komórki tworząc wrzeciono kariokinetyczne, które rozdziela chromosomy do komórek potomnych. Mikrotubule mogą również tworzyć stałe struktury, takie jak rzęski lub wici, umożliwiające ruch komórki. Struktura organizacyjna – układ stanowisk i składających się z nich komórek organizacyjnych wewnątrz organizacji. Może ona dotyczyć organizacji kilku różnych zewnętrznych komórek, które pracują wspólnie a nawet komórek zewnętrznych, które mają własną organizację, jednak zorganizowały współpracę poszczególnych swoich części, np. działów czy brandów.

    Zespół samych komórek Sertolego (zespół del Castillo, ang. Sertoli cell-only syndrome, Del Castillo syndrome, germ cell aplasia) – rzadki zespół objawiający się niepłodnością męską. Stwierdzany na podstawie badania histopatologicznego wycinka pobranego podczas biopsji jąder. Stramenopile (Stramenopiles) – linia rozwojowa protistów, w zasadzie identyczna z grupą Heterokonta. Jednokomórkowe, kolonijne lub wielokomórkowe o budowie przypominającej tkankową. Wytwarzają dwie wici nierównej długości. Przynajmniej jedna z nich pokryta jest delikatnymi, rurkowatymi włoskami zwanymi mastygonemami. Niektóre grupy jednak (okrzemki) utraciły zdolność wytwarzania wici.

    Cytokiny − białka wpływające na wzrost, proliferację i pobudzenie komórek biorących udział w odpowiedzi odpornościowej oraz komórek hemopoetycznych. Cytokiny mogą wybiórczo pobudzać odpowiedź komórkową lub humoralną, co w połączeniu z ich ilością (ponad 100 opisanych cytokin i wciąż odkrywane nowe) powoduje, że powstaje niezwykle skuteczny, ale także bardzo skomplikowany i czuły system powiązań pomiędzy komórkami układu odpornościowego, tzw. sieć cytokin. Sytuację dodatkowo komplikuje fakt, że cytokiny wpływają nie tylko na leukocyty, ale także na inne komórki organizmu, stymulując powstawanie gorączki, regulując morfogenezę komórek i tkanek, czy też biorąc udział w procesach patologicznych działając cytotoksycznie. Dodatkowo należy wziąć pod uwagę oddziaływania pomiędzy cytokinami. Te i inne fakty nakazują spojrzeć na cytokiny nie tylko jako na białka działające lokalnie, ale także jako na grupę cząsteczek o kluczowym znaczeniu dla funkcjonowania organizmu. Dawca nasienia (także dawca spermy) – mężczyzna, który oddaje próbkę swojej spermy celem wykorzystania zawartych w niej plemników do zapłodnienia metodą in vitro bądź inseminacji domacicznej komórek jajowych kobiety, która nie może (niepłodność) bądź nie ma z kim (samotność) począć dziecka. Pojęcie to może także opisywać mężczyznę zgadzającego się na stosunek z samotną, obcą mu kobietą zamierzającą począć, urodzić i wychować dziecko bez jego udziału. Mężczyzna taki jest odpowiednikiem matki zastępczej.

    Mothers against decapentaplegic homolog 4 (SMAD family member 4, SMAD4) – ludzki gen kodujący liczący 552 reszty aminokwasowe polipeptyd, zaangażowany w sygnalizację komórkową. Należy do rodziny białek Darfwin, do której należą białka modulujące aktywność białek nadrodziny TGFβ. SMAD4 przyłącza inne SMADs, takie jak SMAD1 czy SMAD2, tworząc kompleks wiążący DNA i działający jako czynnik transkrypcyjny. SMAD4 jest jedynym poznanym ssaczym coSMAD. SMAD4 jest homologiem Mothers against decapentaplegic u muszki owocówki.

    Dodano: 21.08.2012. 18:26  


    Najnowsze