Раскрытие грамматики биологических клеток

«Рецепторы на клеточных мембранах реагируют на множество сигнальных молекул. Они представляют собой словарь коммуникации», — объясняет Кристоф Нимейер из Института биологических интерфейсов KIT. Как правило, к нескольким пространственно распределенным рецепторам обращаются параллельно, как в человеческом языке, где несколько слов объединяются в предложение. Точное значение отдельных слов определяется только контекстом всех компонентов предложения. «С помощью нашего нового метода MOSAIC теперь мы можем декодировать не только словарный запас, но и целые предложения клеточного языка».

Чтобы адресовать отдельную клетку определенным предложением, Нимейер и его команда сначала зафиксировали нужные сигнальные молекулы на специальной доске длиной около 100 нм с точностью до 5 нм. Затем на носитель клеток были нанесены десятки таких перфорированных досок.

Таким образом, многие молекулы могут быть расположены на большей площади с нанометровой точностью. «Нам удалось объединить в методе MOSAIC как самоорганизацию молекул, так и технологию микроскопической печати», — говорит Нимейер.Пегборды состоят из длинных молекул ДНК в соответствии с точной схемой.

Затем самоорганизующаяся молекула ДНК сворачивается, образуя панель длиной 100 нм и шириной 50 нм, которая может захватывать нужные сигнальные молекулы в определенных местах. Основания перфорированных досок напечатаны на клеточном носителе из фрагментов ДНК.

Эти специальные основы имеют диаметр в несколько микрометров и могут быть напечатаны на площади до 1 см2. Выбирая подходящие последовательности ДНК, перфорированные доски прикрепляются к правильному основанию с правильной ориентацией. Чтобы доказать функционирование метода MOSAIC (многоуровневые структуры оригами как интерфейсы для клеток), исследователи продемонстрировали в первом исследовании, что модельная клеточная линия MCF7 по-разному реагирует на перфорированные доски с переменной плотностью расположения.

«Многие заболевания, такие как рак или аутоиммунные расстройства, могут быть связаны с нарушением функции рецепторов и сигналов в клетках. Понимание сложных сигнальных путей, следовательно, является основой для будущих терапевтических подходов и разработки лекарств», — подчеркивает Нимейер.


Оставьте комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.