Priljubljene Objave

Izbira Urednika - 2019

Odkrita starodavna biološka ura

Anonim

Pred desetimi leti so raziskovalci ugotovili, da biološka ura v cianobakteriji sestavljata le tri komponente beljakovin: KaiA, KaiB in KaiC. To so gradniki - orodja, vzmeti in ravnotežja - genialnega sistema, ki spominja na natančen švicarski časovnik. Leta 2005 so japonski znanstveniki objavili članek v znanosti, ki kaže, da bi rešitev teh treh komponent v epruveti lahko delovala 24-urni cikel za dneve, ko smo dodali malo energije. Vendar pa znanstveniki niso mogli odkriti natančnega delovanja sistema, kljub relativni preprostosti.

oglas


William Faulkner

Kako bi lahko znanstveniki rešili delo posameznih kosov? "Na koncu je trik, s katerim bi razumeli biološko uro v cianobakterijah, da se dobesedno ustavi, " pravi vodja raziskav Albert Heck iz Univerze Utrecht. "Ali kot je dejal William Faulkner, dobitnik Nobelove nagrade v literaturi:" Samo takrat, ko se ura ustavi, je čas zaživel. " Faulkner je govoril, da se je začasno ustavil v stalni naglici življenja, to je bil tudi trik tukaj. Uspeh smo upočasnili z biološkimi urami, ki so ga tedaj izvajali v hladilniku. V dobesednem smislu smo zamrznili čas. "

Nova kombinacija

Razen zaustavitve časa so raziskovalci uporabili novo kombinacijo najsodobnejših raziskovalnih tehnik. Z eno tehniko so lahko ugotovili, kako pogosto je bil vsak od treh proteinskih kompleksov - KaiA, KaiB in KaiC - sestavljen ali razstavljen v enem samem 24-urnem ciklu. To jim je naučilo, katere kolekcije beljakovinskih sestavin - kombinacije zob, vzmeti in ravnotežij - določajo dnevni ritem.

Povečanje

Nato so ustavili uro pri določenih trenutkih z zmanjšanjem temperature. To jim je omogočilo, da uporabljajo različne tehnike za natančno povečavo strukture zbiranja sestavin beljakovin v tem trenutku - položaj zobnikov, vzmeti in ravnotežij. Pri tem so identificirali dve strukturi, ki sta bistvena za razumevanje delovanja ure. Raziskovalci bi lahko nato ugotovili, kako se kolesa obračajo z določanjem prehodov iz ene strukture v drugo. To je ustvarilo model, ki natančno prikazuje, kako sestavljajo le tri komponente beljakovin natančen časovnik, ki deluje v 24-urnem ciklu.

"Čeprav je biološka ura cianobakterij zelo zgodna v geološki zgodovini, se danes še danes lahko veliko naučimo iz sistema, " pravi Heck. Pred nekaj leti so raziskovalci odkrili podoben proces v naših rdečih krvnih celicah. "Cianobakterije so prvi organizmi, ki so proizvedli kisik. Obogatitev kisika je bila osnova za današnje življenje. Z rezultati te študije se spoznamo o bioloških primarnih mehanizmih življenja, vendar lahko v kliničnih raziskavah neposredno preučimo specifične vidike" Heck povzema.

oglas



Story Source:

Materiali, ki jih ponuja Univerza Utrecht . Opomba: Vsebino lahko uredite za slog in dolžino.


Referenčni opis revije :

  1. Joost Snijder, Jan M. Schuller, Anika Wiegard, Philip Lössl, Nicolas Schmelling, Ilka M. Axmann, Jürgen M. Plitzko, Friedrich Förster, Albert JR Heck. Strukture cianadian oscilatorja cianobakterije zamrznjene v popolnoma sestavljenem stanju . Znanost, 2017; 355 (6330): 1181 DOI: 10.1126 / science.aag3218