Komplexes Messaging-System von Zellen - Die Notitia

Die erstmalige Beobachtung eines komplexen Messagingsystems von Zellen wurde durch eine neue Studie beobachtet. Es enthüllte das komplizierte Funktionieren eines Netzwerks von Calciumionen als intrazelluläre Botenstoffe. Die Art und Weise, wie Informationen in den Zellen unseres Körpers übertragen werden, ist nicht unähnlich der Verkabelung in einem Computerchip.

Laut Forschern der Universität von Edinburgh in Großbritannien verwendet dieses „cell-wide web“ ein mikroskopisches Netzwerk von Leitfäden, um Informationen über nanoskalige Entfernungen zu übertragen und Zellaktivitäten und -anweisungen wie das Entspannen oder Kontrahieren von Muskeln auszuführen.

Calciumionen (Ca2 +) sind ein wesentlicher Bestandteil des Messaging-Systems unserer Zellen. Ihre Signale sind entscheidend für eine Vielzahl von Arbeitsplätzen, einschließlich Zellwachstum, Tod und Bewegung. Die Forscher haben jetzt einen noch nie dagewesenen Blick darauf geworfen, wie Calciumionen in den Zellshuttle-Nachrichten vorkommen.

Wie Sie sich vielleicht aus Lehrbüchern erinnern, ähneln tierische Zellen kaum Säcken mit unterschiedlichen Strukturen, die als Organellen bezeichnet werden und darin schweben. In einer gelartigen Substanz namens Cytosol suspendiert.

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Insgesamt bilden diese inneren Zellinhalte ein Zytoplasma. Bisher wurde angenommen, dass Calciumionen durch das Zytoplasma pulsieren, um den Zellen zu sagen, was zu tun ist. Aber ihre Kommunikation scheint jetzt strukturierter zu sein.

Nanokurse in einer Zelle. (Universität von Edinburgh)

Die Forscher stellten fest, dass Calciumionen ein eigenes „Verkabelungsnetzwerk“ haben. Diese werden Nanokurse genannt. Sie wandern bis zum Zellkern und steuern, welche Gene dann freigesetzt und exprimiert werden. Die Verkabelung ist ebenfalls nicht statisch. Diese Nanokurse können entsprechend neu konfiguriert werden, wenn sich das Zellverhalten ändert.

„Das Auffälligste ist, dass diese Strecke sehr flexibel ist. Da dieses zellweite Web sich schnell neu konfigurieren kann, um unterschiedliche Ergebnisse zu liefern, die von den Informationen bestimmt werden, die der Kern empfängt und weitergibt “, sagt einer der Forscher, der Zellpharmakologe Mark Evans.

Das Team untersuchte dieses Phänomen anhand von Rattenzellen und ermittelte mithilfe von Elektronenmikroskopie, wie diese Nanokurse genau funktionieren. Die Forscher erklären, dass die Reihe der Kalziumionen tragenden Nanokurse in etwa so funktioniert wie die Verwendung von Kohlenstoffnanoröhren durch einen Computer-Mikroprozessor - obwohl Zellen weiter fortgeschritten zu sein scheinen.

"Entscheidend ist, dass diese Schaltung während der Zellproliferation nicht fest verdrahtet ist und für verschiedene Ausgaben umgestaltet wird", erklärten die Forscher in ihrem veröffentlichten Artikel. „Das können noch keine von Menschenhand hergestellten Mikroprozessoren oder Leiterplatten“, fügt Evans hinzu.

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Das Wissen darüber, wie Zellen mit Anweisungen umgehen, könnte laut Team dazu beitragen, die Behandlung aller Arten von Gesundheitsproblemen, einschließlich pulmonaler Hypertonie oder sogar Krebswachstum, zu unterstützen.

Der nächste Schritt besteht darin, genau zu verstehen, wie Calciumionen als Code beim Programmieren von Zellen zur Expression verschiedener Gene funktionieren. Dann könnten wir anfangen, die Leine nach diesem Prozess abzuspulen.

Die in Nature Communications veröffentlichte Studie zum Komplexen Messaging-System von Zellen.

Ursprünglich veröffentlicht unter https://www.thenotitia.com am 1. Juni 2019.