|
 Đang trực tuyến :
18 |
|
 Số lượt truy cập :
33258761 |
|
|
|
|
|
Nghiên cứu mới cho tế bào sống tiếp xúc với protein tổng hợp
Thứ tư, 02-01-2013 | 12:38:14
|
|
Một phương pháp để tìm hiểu các thành phần trong các sinh vật sống đó là ra sức tạo ra chúng một cách nhân tạo bằng cách sử dụng những nguyên tắc hoá học, kỹ thuật và di truyền. Rất nhiều phương pháp mạnh đã được sử dụng để tạo ra các phân tử tự sao chép, những con đường nhân tạo trong các hệ thống sống cùng những sinh vật mang bộ gen tổng hợp.
Nghiên cứu gia John Chaput đến từ Viện Thiết kế Sinh học thuộc Trường Đại học Bang Arizona cùng các đồng sự đã tạo ra 1 loại protein nhân tạo trong phòng thí nghiệm và đã nghiên cứu nhiều con đường đáng kinh ngạc mà các tế bào sống đã phản ứng với protein này.
“Nếu mang 1 protein được tạo trong ống nghiệm đặt vào bên trong tế bào thì nó có hoạt động chức năng hay không, tế bào này có nhận ra nó hay không và tế bào này có ăn nó rồi thải nó ra ngoài hay không? ”, Chaput thắc mắc. Phạm vi chưa từng khám phá này thể hiện 1 lĩnh vực mới cho ngành sinh học tổng hợp và cuối cùng có thể giúp phát triển các tác nhân điều trị mới lạ. Các kết quả nghiên cứu đã mô tả rất nhiều thích nghi khác thường của các tế bào vi khuẩn Escherichia coli khi tiếp xúc với protein tổng hợp DX. Bên trong tế bào này, các protein DX kết dính với các phân tử ATP, đây là nguồn năng lượng cần thiết của tất cả các thực thể sinh học. Sau khi tiếp xúc với DX, các vi khuẩn E. coli này phát triển thành những sợi nhỏ thon dài. Trong các vi khuẩn dạng sợi này, các cấu trúc chất lỏng nội bào dày đặc chia cắt tế bào này theo những khoảng đều đặn dọc theo chiều dài của nó. Những cấu trúc lạ thường mà các tác giả gọi là endoliposome là 1 hiện tượng chưa từng thấy trong các tế bào như thế. “Các cấu trúc chất lỏng đặc này sẽ hình thành ở những khu vực rất đều dọc tế bào dạng sợi này và nó có thể là cơ chế phòng vệ, cho phép tế bào tự chia thành ngăn. Sự thích nghi khác thường này chưa từng được quan sát ở các tế bào vi khuẩn và có thể là độc nhất đối với 1 sinh vật đơn bào”, Chaput cho biết. Không dễ để tạo ra 1 protein tổng hợp như DX, protein này có khả năng bắt chước các đặc điểm gấp nếp phức tạp của những protein xảy ra tự nhiên và có thể kết dính với 1 chất chuyển hoá chủ yếu như ATP chẳng hạn. Chaput giải thích rằng một chiến lược thông minh có tên là mRNA được sử dụng để tạo ra, điều chỉnh và khuếch đại các protein tổng hợp có khả năng kết dính ATP như 1 protein kết dính ATP xảy ra tự nhiên. Trong nghiên cứu này, các tế bào E. coli tiếp xúc với DX đã chuyển thành 1 dạng sợi nhỏ có thể xảy ra tự nhiên khi các tế bào như thế hứng chịu những điều kiện căng thẳng. Các tế bào này thể hiện hoạt động chuyển hoá thấp và hạn chế sự phân bào, có lẽ do tình trạng thiếu ATP của chúng. Nghiên cứu này còn nghiên cứu khả năng khôi phục của E. coli sau khi tiếp xúc với DX. Người ta nhận thấy các tế bào này bước vào tình trạng im lìm, có nghĩa là chúng tồn tại cô lập ATP và quay trở về tình trạng không phải dạng sợi của chúng sau 48 giờ, nhưng chúng lại mất khả năng sinh sản. Hơn nữa, tình trạng này rất khó đảo ngược và dường như liên quan đến việc tái lập trình cơ bản của tế bào này. Các tác giả cho rằng sự thích nghi này là 1 nỗ lực để duy trì nội cân bằng ở các khu vực của tế bào dạng sợi. Họ so sánh endoliposome với hàng loạt ngăn kín nước được tìm thấy dưới biển đã được sử dụng để phân tách các khu vực bị hỏng của chiếc tàu và suy đoán rằng những tế bào tiếp xúc DX sẽ chia cắt các thông tin di truyền của chúng thành những khu vực mà ở đó nó được cách ly an toàn. Sự tự ngăn cách như thế xảy ra ở một số tế bào có nhân nhưng chưa từng thấy ở các sinh vật chưa có nhân như khuẩn E. coli chẳng hạn. Nghiên cứu này cho thấy rằng vẫn còn rất nhiều điều chưa biết về hành vi vi khuẩn cũng như các phản ứng khi những tế bào như thế bắt gặp các tình huống mới lạ như 1 protein hệ thống không quen thuộc chẳng hạn. Nghiên cứu còn lưu ý rằng nhiều tác nhân lây truyền đã dựa vào tình trạng im lìm để tránh không cho các loại thuốc kháng sinh phát hiện. Hiểu rõ hơn về các cơ chế điều khiển hành vi này có thể đem lại 1 phương pháp mới để nhắm đến các mầm bệnh như thế. Dost-dongnai, Theo Science Daily.
|
Trở lại
In
Số lần xem: 2349
|
|
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|
