با GPS نانویی، ترافیک جاده‌ای درون سلولی رصد می‌شود

با ارائه سامانه تصویربرداری از درون سلول، محققان ابزاری در اختیار دارند که می‌تواند حمل و نقل مواد از طریق اندوزوم‌ها را درون سلول بررسی کنند.

کد خبر: ۱۰۲۷۷۴۶

شنبه - ۲۹ مرداد ۱۴۰۱ / August 20, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، با ارائه سامانه تصویربرداری از درون سلول، محققان ابزاری در اختیار دارند که می‌تواند حمل و نقل مواد از طریق اندوزوم‌ها را درون سلول بررسی کنند.

موسسه علوم و فناوری دایگو گیونگبوک اعلام کرد که یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی سئو دائه‌ها از دپارتمان فیزیک و شیمی، یک میکروسکوپ با وضوح فوق‌العاده میدان تاریک و با وضوح مکانی و زمانی عالی ایجاد کرده است و آن‌ها رفتار دینامیکی اندوزوم‌ها را در طول حمل و نقل درون سلولی مشاهده کرده‌اند. انتظار می‌رود که مشاهده طولانی مدت سلول‌های زنده با استفاده از میکروسکوپ، مشکلات زیستی دشواری را که قبلاً حل آن‌ها ممکن نبود، را حل کند.

اندوزوم‌ها کیسه‌های مایعی هستند که توسط غشا‌های زیستی احاطه شده‌اند و از طریق اندوسیتوز در سیتوپلاسم ایجاد می‌شوند. آن‌ها در زمان مناسب و توسط پروتئین‌های حرکتی که در امتداد شبکه‌های جاده‌ای درون سلولی (ریزلوله‌ها) حرکت می‌کنند، به مکان مناسب منتقل می‌شوند. در این فرآیند، تجزیه و تحلیل حرکت اندوزوم و چرخش سه‌بعدی می‌تواند کلید مهمی برای درک زیست‌شناسی مولکولی حمل و نقل درون سلولی باشد.

پژوهشگران میکروسکوپی با وضوح بسیار بالا ساخته‌اند که دو نانوکاوشگر را در اندوزوم‌ها قرار می‌دهد، آن‌ها را متمایز کرده و برای مدت طولانی مشاهده می‌کند تا با این کار انتقال و حرکت مواد را رصد کند. حرکات اندوزوم‌ها در زمان واقعی از طریق یک سری فرآیندها، مانند استفاده از نانوذرات طلا انجام شده و ویدیوئی طولانی مدت از طریق ضبط مداوم ارائه می‌دهد.

با استفاده از این روش، این تیم رفتار دینامیکی سه‌بعدی اندوزوم‌ها را مشاهده کردند، حرکات انتقالی و چرخشی را که در حین انتقال اتفاق می‌افتند، تجزیه و تحلیل کرده و مقادیر فیزیکی چرخشی بیولوژیکی را که قبلاً نمی‌توانستند اندازه‌گیری‌کننده را محاسبه کرده و توزیع‌های آماری آن‌ها استخراج نمودند.

سئو دائه‌ها می‌گوید: «از طریق توسعه این فناوری تصویربرداری، ما توانستیم فرآیند حمل و نقل درون سلولی را با وضوح چند ده نانومتر مشاهده کنیم و به طور مستقیم مدل طناب‌کشی آندوزوم‌ها را تأیید کنیم.»

نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای با عنوان Two GPSes in a Ball: Deciphering the Endosomal Tug-of-War Using Plasmonic Dark-Field STORM در JACS Au منتشر شد.