Pasangan Teknologi Baru untuk Sinyal Listrik di Dalam Sel – Dapat Menginspirasi Bidang Penelitian Baru

Tarian kompleks dari sinyal listrik di dalam sel memegang kunci untuk banyak pertanyaan tentang penyakit dan gangguan, tetapi sulit untuk dipahami – jadi tim ilmuwan UChicago telah menemukan cara untuk mendengarkan.

Universitas Chicago ilmuwan memelopori metode baru untuk mengukur listrik dalam sel.

Listrik adalah bahan utama dalam tubuh makhluk hidup. Kita tahu bahwa perbedaan tegangan penting dalam sistem biologis; mereka memandu detak jantung dan memungkinkan neuron untuk berkomunikasi satu sama lain. Tetapi selama beberapa dekade, tidak mungkin mengukur perbedaan tegangan antara organel – struktur yang dikelilingi oleh membran dalam sel – dan bagian sel lainnya.

Namun, teknologi perintis yang dibuat oleh para ilmuwan Chicago memungkinkan para peneliti untuk meneliti sel untuk melihat berapa banyak organel yang berbeda menggunakan strain untuk melakukan fungsi.

“Para ilmuwan telah lama memperhatikan bahwa pewarna yang digunakan untuk mewarnai sel tersumbat di mitokondria,” jelas mahasiswa pascasarjana Anand Saminathan, penulis pertama makalah tersebut, Nanoteknologi Alam. “Tapi sedikit pekerjaan yang telah dilakukan untuk menyelidiki potensi membran organel lain dalam sel hidup.”

Laboratorium Krishnan di UChicago mengkhususkan diri dalam membangun sensor kecil untuk berjalan melalui sel dan melaporkan apa yang terjadi, sehingga peneliti dapat memahami bagaimana sel bekerja – dan bagaimana mereka terurai menjadi penyakit atau kelainan. Sebelumnya, mereka membuat mesin seperti itu untuk mempelajari neuron dan lisosom, antara lain.

Dalam kasus ini, mereka memutuskan untuk menggunakan teknik tersebut untuk menyelidiki aktivitas listrik organel dalam sel hidup.

Di dalam membran neuron, terdapat protein yang disebut kanal ion yang bertindak sebagai gerbang dan saluran keluar sel untuk ion bermuatan. Saluran ini penting untuk mengkomunikasikan neuron. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa organel memiliki saluran ion yang serupa, tetapi kami tidak yakin peran apa yang mereka mainkan.

Alat mesin pencari baru, yang disebut Voltair, memungkinkan kita untuk mengeksplorasi pertanyaan ini lebih jauh. Ia bekerja seperti voltmeter yang mengukur perbedaan tegangan dari dua zona berbeda dalam sebuah sel. Voltair dibangun dari DNA, yang berarti dapat langsung masuk ke dalam sel dan mengakses struktur yang lebih dalam.

Dalam studi awal mereka, para peneliti melihat potensi membran – perbedaan ketegangan di organel versus di luar. Mereka menemukan bukti potensi tersebut di banyak organel, seperti jaringan trans-Golgi dan endosom daur ulang, yang sebelumnya dianggap tidak memiliki potensi membran.

“Jadi saya pikir potensi membran dalam organ dapat memainkan peran yang lebih besar – mungkin membantu organ untuk berkomunikasi,” kata Profesor Yamuna Krishnan, seorang ahli nuklir. asamPerangkat berbasis molekuler.

Pelajarannya hanyalah permulaan, kata para penulis; Voltair menawarkan cara bagi para peneliti di berbagai bidang untuk menjawab pertanyaan yang belum pernah mereka tanyakan. Itu juga bisa digunakan pada tanaman.

“Perkembangan baru ini setidaknya akan memulai percakapan, dan bahkan dapat menginspirasi bidang penelitian baru,” kata Saminathan.

Referensi: “Voltmeter berbasis DNA untuk organel” oleh Anand Saminathan, John Devany, Aneesh Tazhe Veetil, Bhavyashree Suresh, Kavya Smitha Pillai, Michael Schwake dan Yamuna Krishnan, 2 November 2020, Nanoteknologi Alam.
DOI: 10.1038 / s41565-020-00784-1

Pendanaan: National Institutes of Health, University of Chicago Women’s Council, Searle Funds di The Chicago Community Trust

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Topan Super Surigae menyulut Pasifik

19 April 2021 Topan super mencapai intensitas ekstrem setahun lebih banyak daripada badai era satelit mana pun. Surigae tidak akan mendarat, tetapi topan yang muncul di...

Mekanisme fotoenzim kunci yang diuraikan

Kesan artis tentang katalisis enzimatik yang diusulkan dalam mekanisme fotodekarboksilase asam lemak (Sains 2021). Kredit: Damien Sorigué Pengoperasian enzim FAP, yang berguna untuk memproduksi...

DOE Mendorong Investasi A.S. yang Agresif dalam Energy Fusion

Sinar laser energi tinggi NIF berkumpul di target di tengah kamera target. Keberhasilan mendapatkan penyalaan fusi akan menjadi langkah maju yang besar dalam...

Fisikawan menciptakan bit kuantum yang dapat mencari materi gelap

Sebuah qubit (persegi panjang kecil) dipasang pada tingkat kebiruan, yang berada di atas jari untuk menunjukkan skala. Ilmuwan di Farmland Universitas Chicago menggunakan...

Ahli paleontologi memperkirakan bahwa 2,5 miliar T. rex menjelajahi Bumi selama periode Kapur

Untuk semua mereka yang terlambatKapur Menurut sebuah studi baru, jumlah total tyrannosaurus yang pernah hidup di Bumi adalah sekitar 2,5 miliar individu, di mana...

Newsletter

Subscribe to stay updated.