Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

'Motor molekul' yang terlibat dalam pengangkutan kromosom diperhatikan

Anonim

Penyelidik di Universiti Waseda di Jepun telah buat kali pertama secara langsung memerhatikan "motor molekul, " yang dipanggil Xkid, yang memainkan peranan penting dalam memudahkan penjajaran kromosom yang betul semasa pembahagian sel. Kajian ini memberikan pengetahuan yang tidak ternilai mengenai mekanisme pengangkutan material dalam sistem biologi.

iklan


Penyelidik di Universiti Waseda di Jepun telah buat kali pertama secara langsung memerhatikan "motor molekul, " yang dipanggil Xkid, yang memainkan peranan penting dalam memudahkan penjajaran kromosom yang betul semasa pembahagian sel. Penemuan mereka dijangka menyumbang banyak untuk menjelaskan mekanisme molekul pengasingan kromosom, satu aspek penting dalam perkembangan gangguan perubatan tertentu termasuk kanser dan kecacatan kelahiran.

Di dalam setiap sel, molekul Xkid terletak di dalam perkakas gelendong, suatu struktur yang diperlukan untuk pembahagian sel yang terdiri daripada satu bundar microtubules. Menentukan pergerakan Xkid di spindle semulajadi dianggap sebagai kunci untuk memahami mekanisme pemisahan kromosom semasa pembahagian sel.

Manakala tubuh manusia terdiri daripada pelbagai bahagian seperti otot, organ dalaman, dan otak, asalnya hanya satu sel tunggal, telur yang disenyawakan, yang membahagikan untuk membentuk manusia. Di setiap langkah divisi sel, kromosom mesti dipisahkan dengan tepat tanpa apa-apa jenis pelanggaran antara dua sel anak perempuan. Kromosom adalah sumber semua maklumat genetik, dan pengasingan kromosom yang tidak betul boleh menyebabkan pelbagai bentuk gangguan perubatan termasuk penyakit yang teruk dan transformasi tumor ganas.

Motor molekul Xkid diketahui memainkan peranan penting dalam memudahkan penjajaran kromosom yang betul semasa pembahagian sel. Sebelum ini, fungsi motornya telah disiasat secara in vitro menggunakan molekul Xkid yang dimurnikan yang diperolehi dari ekstrak sel, menunjukkan pergerakan mereka yang diarahkan dengan akhir sebagai ensemble molekul di sepanjang microtubules. Bagaimana motor molekul tersebut berkelakuan dalam spindle yang utuh, bagaimanapun, kekal menjadi ciri. Dalam sel, molekul Xkid terletak di dalam alat gelendong, suatu struktur yang diperlukan untuk pembahagian sel. Peralatan gelendong adalah struktur yang teratur yang terdiri daripada sekumpulan microtubules. Elucidating gerakan Xkid di spindle semulajadi adalah kunci untuk memahami mekanisme pemisahan kromosom semasa pembahagian sel.

Sehubungan itu, kajian ini bertujuan untuk mengkaji pergerakan Xkid dalam spindle utuh.

Teknik yang dibangunkan semasa kajian

Kami mendapati bahawa Xkid mengembara jarak jauh (min ≈5 μm; maksimum 17 μm) di sepanjang bundar microtubules berorientasikan, bergerak dari satu microtubule ke yang lain di sepanjang jalan. Kami juga memerhatikan Xkid bergerak kebanyakannya dalam arah yang sama dengan pengedaran polaritas microtubule, yang membawa kepada pengumpulan Xkid berhampiran khatulistiwa spindle. Ini konsisten dengan pemasangan dan penjajaran kromosom berhampiran khatulistiwa spindle dalam metaphase.

Penemuan kami adalah demonstrasi peringkat molekul pertama peranan Xkid dalam mengarahkan kromosom ke arah garis khatulistiwa. Di dekat kutub gelendong, lebih banyak molekul Xkid bergerak dalam mod khatulistiwa (ke arah khatulistiwa spindle), sedangkan di dekat khatulistiwa spindle, semua gerakan gerakan dilihat secara kerap (A). Pengagihan polaritas dan panjang microtubules bersifat simetris sehubungan dengan khatulistiwa spindle, dan bersamaan dengan arah utama pergerakan Xkid (B). Saiz bulatan yang mewakili Xkid-Qdot (titik kuantum) menunjukkan bahagian arah pergerakan di setiap lokasi di dalam gelendong.

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Universiti Waseda . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. Jun Takagi, Takeshi Itabashi, Kazuya Suzuki, Shin'ichi Ishiwata. Kedudukan kromosom di khatulistiwa spindle diatur oleh kromokinesin dan array microtubule bipolar . Laporan Saintifik, 2013; 3 DOI: 10.1038 / srep02808