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研究人员使用DNA纳米机器来发现溶酶体的亚组

溶酶体的故事是一个经典的涂片运动。一旦被解雇为细胞的垃圾处理 - 它确实可以分解不需要的细胞碎片 - 现在科学家们认识到所有这些肮脏的工作也可以控制生存,新陈代谢,长寿甚至是神经退行性疾病。

研究人员使用DNA纳米机器来发现溶酶体的亚组

芝加哥大学科学家发明的一种创新工具将为我们提供一个了解溶酶体内部运作的新窗口。由化学教授Yamuna Krishnan领导的两项研究建立了微型机器来梳理关于溶酶体的线索,包括它们是否实际上有两种或更多相关类型 - 这可能有助于我们理解溶酶体相关疾病。

“两位研究细胞的科学家和治疗溶剂体疾病患者的医生都需要更好的诊断,因此这是一个非常好的进步,”研究生Kasturi Chakraborty说,他们是两篇论文的共同第一作者。

科学家希望能够观看细胞内发生的事件的实时镜头,但其内部运作很难发挥作用。它很小,更重要的是,它是一个恶劣的环境; 溶酶体特别是高度酸性 - 对照相机不利。“如果酸度很高,大多数传感器将停止运作,”Chakraborty说。

为了解决这个问题,Krishnan的团队使用DNA作为他们的建筑材料来制作手电筒和传感器。它已经适应了细胞生命,它有一个方便的拼图形式,非常适合构建微型纳米机器,可以记录活细胞内的生命。

他们设计纳米机器来测量pH和溶解体周围漂浮的特定离子 - 钙或氯 - 这是溶酶体如何沟通和执行任务的基础。通过它们,科学家们可以看到溶酶体是如何起作用的 - 并且当它们在某些疾病或遗传条件下不工作时,它们会弄清楚它们正在发生什么。

他们使用新探针发现的最有趣的事情之一是证据实际上至少有两种不同的溶酶体。

Chakraborty说,科学家们怀疑溶酶体具有不同功能的不同类型,但从未得到证实。他们还不确切知道两种溶酶体的功能如何不同,但他们确实知道某种溶酶体疾病称为尼曼 - 皮克病的人缺少一种。

关键是设计一种可以同时测量两种离子的传感器。“你绝对需要两个独立的化学特征来区分溶酶体,”Chakraborty说。

“这很有趣,因为溶酶体被公认为是一种多功能细胞器,因此我们认为它是一种单一类型的溶酶体,具有多种功能,”两位研究的通讯作者Krishnan说。“我们的研究表明,实际上可能有不同的溶酶体亚型被指定用于不同的功能。”

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