שניידנדיקע בילדגעבונג אַנטפּלעקט סודות פון נוקלעאַרע פּאָרע מאָלעקולאַרע פאַרקער קאָנטראָל

פּונקט ווי שטאָטישע פּלאַנערס קערפֿול אָרקעסטרירן דעם פֿלוס פֿון פֿאָרמיטלען אין שטאָט־צענטערס, קאָנטראָלירן צעלן מיט גרויס פּינקטלעכקייט מאָלעקולאַרע באַוועגונג איבער זייערע נוקלעאַרע גרענעצן. אַקטינג ווי מיקראָסקאָפּישע טויער־היטער, נוקלעאַרע פּאָרע־קאָמפּלעקסן (NPCs) איינגעוואָרצלט אין דער נוקלעאַרער מעמבראַן האַלטן פּינקטלעכע קאָנטראָל איבער דעם מאָלעקולאַרן האַנדל. גרונטברייכנדיקע אַרבעט פֿון טעקסאַס A&M געזונט אַנטפּלעקט די סאָפיסטיקירטע סעלעקטיוויטעט פֿון דעם סיסטעם, וואָס קען פּאָטענציעל אָפֿערן פֿרישע פּערספּעקטיוון אויף נעוראָדעגענעראַטיווע קרענק און ראַק־אַנטוויקלונג.

רעוואלוציאנערע טראַקינג פון מאָלעקולאַרע פּאַטווייז

ד"ר זיגפריד מוסערס פארשונג-מאַנשאַפֿט בײַם טעקסאַס A&M קאַלעדזש פֿון מעדיצין האָט אָנגעהויבן אויספֿאָרשונגען וועגן דעם שנעלן, קאָליזיע-פֿרײַעם דורכגאַנג פֿון מאָלעקולן דורך דעם קערן'ס טאָפּלט-מעמבראַן באַריערע. זייער וויכטיקע "נעיטשור" פּובליקאַציע דעטאַלירט רעוואָלוציאָנערע געפֿינסן וואָס זענען מעגלעך געמאַכט געוואָרן דורך MINFLUX טעכנאָלאָגיע – אַן אַוואַנסירטע בילדגעבונג מעטאָדע וואָס איז פֿעיִק צו כאַפּן 3D מאָלעקולאַרע באַוועגונגען וואָס פּאַסירן אין מיליסעקונדעס אין סקאַלעס וואָס זענען אַרום 100,000 מאָל פֿײַנער ווי אַ מענטשלעכע האָר'ס ברייט. אין קעגנזאַץ צו פֿריִערדיקע הנחות וועגן אפגעזונדערטע וועגן, ווײַזט זייער פֿאָרשונג אַז נוקלעאַרע אימפּאָרט און עקספּאָרט פּראָצעסן טיילן זיך איבערלאַפּנדיקע וועגן אין דער NPC סטרוקטור.

איבעראשנדע אויפדעקונגען אַרויסרופן עקזיסטירנדיקע מאָדעלן

די מאַנשאַפֿט'ס אָבסערוואַציעס האָבן אַנטפּלעקט אומגעריכטע טראַפיק מוסטערן: מאַלעקולן נאַוויגירן ביידע-ריכטונגס דורך פֿאַרענגטע קאַנאַלן, מאַנעוורירנדיק אַרום איינער דעם אַנדערן אַנשטאָט צו פֿאָלגן באַשטימטע ליניעס. באַמערקעוודיק, קאָנצענטרירן זיך די פּאַרטיקלען לעבן די קאַנאַל ווענט, לאָזנדיק דעם צענטראַלן געגנט ליידיק, בשעת זייער פֿאָרשריט פֿאַרלאַנגזאַמט זיך דראַמאַטיש – בערך 1,000 מאָל שטייטער ווי אומגעשטערטע באַוועגונג – צוליב שטאַרקנדיקע פּראָטעין נעטוואָרקס וואָס שאַפֿן אַ סירופּיקע סביבה.

מוסער באשרייבט דאָס ווי "דער מערסט שווערער טראַפיק סצענאַר וואָס מען קען זיך פֿאָרשטעלן – צוויי-וועגיקער פֿלוס דורך שמאָלע דורכגאַנגען." ער גיט צו, "אונדזערע רעזולטאַטן פאָרשטעלן אַן אומגעריכטע קאָמבינאַציע פֿון מעגלעכקייטן, וואָס אַנטפּלעקן גרעסערע קאָמפּלעקסיטעט ווי אונדזערע אָריגינעלע היפּאָטעזן האָבן פֿאָרגעלייגט."

עפעקטיווקייט טראָץ שטערונגען

אינטערעסאנט, NPC טראנספארטאציע סיסטעמען ווייזן באמערקבארע עפעקטיווקייט טראץ די באגרענעצונגען. מוסער שפעקולירט, "די נאטירלעכע שעפע פון ​​NPCs קען פארמיידן איבערקאפאצייטעט אפעראציע, עפעקטיוו מינימיזירנדיג קאנקורענטישע אריינמישונג און בלאקאדע ריזיקעס." די אינהערענטע דיזיין אייגנשאפט שיינט צו פארמיידן מאלעקולארע גרידלאק, דא'סא איבערגעשריבענע ווערסיע מיט פארשידענע סינטאקס, סטרוקטור, און פאראגראף ברעיקס בשעת'ן באווארענען די ארגינעלע באדייטונג:

מאָלעקולאַרער טראַפיק נעמט אַן אומוועג: NPCs אַנטדעקן באַהאַלטענע וועגן

אנשטאט צו פארן גלייך דורך די NPC'אין דער צענטראלער אַקס, שיינען מאַלעקולן צו נאַוויגירן דורך איינעם פון אַכט ספּעציאַליזירטע טראַנספּאָרט קאַנאַלן, יעדער באַגרענעצט צו אַ שפּיציק-ווי סטרוקטור צוזאמען די פּאָרע.'ס אויסערן רינג. די ספעציעלע אראנדזשירונג ווייזט אויף אן אונטערלייגנדיקן ארכיטעקטורישן מעכאניזם וואס העלפט רעגולירן מאלעקולארן פלוס.

מוסער דערקלערט,"כאָטש הייוון נוקלעאַרע פּאָרעס זענען באַקאַנט צו אַנטהאַלטן אַ'צענטראלער פּלאָג,'איר גענויע צוזאמענשטעל בלייבט א מיסטעריע. אין מענטשלעכע צעלן, האט די אייגנשאפט נישט'נישט באמערקט געוואָרן, אָבער פונקציאָנעלע קאָמפּאַרטמענטאַליזאַציע איז פּלאַוזאַבאַל—און די פּאָרע'ס צענטער קען דינען אלס דער הויפט עקספארט רוטע פאר mRNA."

קראַנקייט פֿאַרבינדונגען און טעראַפּעווטישע טשאַלאַנדזשיז

דיספֿונקציע אין די NPC—אַ קריטישער צעלולאַרישער גייטוויי—איז פארבונדן מיט שווערע נעוראלאגישע קרענק, אריינגערעכנט ALS (לו געריג'ס קרענק), אַלצהיימער'ס, און האַנטינגטאָן'ס קרענק. דערצו, פארשטארקטע NPC טראפיקינג אקטיוויטעט איז פארבונדן מיט קענסער פארשריט. כאטש צילן אויף ספעציפישע פארע געגנטן קען טעארעטיש העלפן עפענען בלאקאדעס אדער פארלאנגזאמען איבעריגע טראנספארט, ווארנט מוסער אז מאניפולירן NPC פונקציע טראגט ריזיקעס, געגעבן איר פונדאמענטאלע ראלע אין צעל איבערלעבונג.

"מיר מוזן אונטערשיידן צווישן טראַנספּאָרט-פֿאַרבונדענע חסרונות און פּראָבלעמען פֿאַרבונדן מיטן NPC'ס פֿאַרזאַמלונג אָדער דיסאַסעמבלי,"ער באַמערקט."כאָטש פילע קראַנקייט פֿאַרבינדונגען פאַלן מסתּמא אין דער לעצטער קאַטעגאָריע, עקסיסטירן אויסנעמען—ווי c9orf72 גען מוטאַציעס אין ALS, וואָס שאַפֿן אַגראַגאַטן וואָס פיזיש פֿאַרשטאָפּן די פּאָרע."

צוקונפֿטיקע ריכטונגען: מאַפּינג לאַסט רוטעס און לעבעדיקע-צעל ימאַגינג

מוסער און מיטאַרבעטער ד"ר אבישעק סאו, פון טעקסאס A&M'ס געמיינזאמע מיקראָסקאָפּיע לאַבאָראַטאָריע, פּלאַן צו אויספאָרשן צי פֿאַרשידענע לאַסט טיפּן—ווי למשל ריבאָסאָמאַל סובוניץ און mRNA—גיי נאך אייגענארטיגע וועגן אדער קאנווערדזשירן אויף געטיילטע רוטעס. זייער אנגייענדע ארבעט מיט דייטשע שותפים (EMBL און Abberior Instruments) קען אויך אדאפטירן MINFLUX פאר רעאל-צייט בילדער אין לעבעדיגע צעלן, און אנבאטן אומגעווענליכע בילדער פון נוקלעארע טראנספארט דינאמיק.

געשטיצט דורך NIH געלטער, טוישט די שטודיע אונדזער פארשטאנד פון צעלולארע לאָגיסטיק, ווײַזנדיק ווי NPC'ס האַלטן אָרדענונג אין דער געשעפטיקער מיקראָסקאָפּישער מעטראָפּאָליס פון דעם קערן.