It's Now!
04.04.2006 14:11

Ученые отменили броуновское движение молекул в бактериальных клетках

Ученые отменили броуновское движение молекул в бактериальных клетках [04.04.2006 14:11]Биологи Из Принстонского университета, проследив за перемещением отдельных молекул матричной РНК внутри живой бактерии, выяснили, что процесс их диффузии вовсе не похож на обычное броуновское движение.

�се �роцесс��ивой �летке �ыполняются �ногочисленными �иологическими �олекул��ми: �уклеиновыми �ислотами, �елками �акже �. �. �акие �олекул��интезируются �трого �пределенных �естах �летки �акже �отом �еремещаются � " �есту �а��начения ", �уда, г��е �ни �бязаны �сполнить �вою �пецифическую �ункцию.(�ля �накомства �изнью �летки �м. �нлайн-�нигу �аглядная �иохимия.)

�ысокоорганизованных �укариотических �летках (�летках, �бладающих �дром) �меются �азнообразные �труктуры, �птимизирующие �тот �роцесс �еремещения, - �нутри��леточные �ембраны �акже �итоскелет, �аботник �е �олько �еханической �азой �летке, �о �акже �а��равляющий �нутри��леточные " �ранспортные �отоки ". �езъядерных (�рокариотических) �летках �ичего �одобного �е��, �о �той �ричине �о �того �ремени �читалось, �то �их �еренос �акромолекул �роисходит �а �чет �амой �быкновенной �иффузии.

�ри �бычной �иффузии �олекул��, �конструированные �аком-�о �есте �летки �акже " �ыпущенные �а �вободу ", �азбредаются �огласии �ростой �ормулой: �даление �т " �еста �ождения ", �бычно, �ропорционально �вадратному �орню �з �ремени. �о �звестно, �то �ильно �е��днородных �редах �роцесс �иффузии �ожет �казаться �толь �а��рудненным, �то �олекул��удут �асходиться �о �олее �едленному �а��ону. �о �той �ричине �е��ишне �ротестировать �онкретно �ксперименте, �одтверждается �и �бычный �а��он �иффузии �ри �утешествии �акромолекул �леточной �итоплазме.

�менно �то �роделали �аботники �иологического �акультета �ринстонского �ниверситета �до �олдинг (Ido Golding) �акже �двард �окс (Edward Cox). �езультаты �х �а��людений �ыли �е �ак �авно �редставлены �убликации Physical Review Letters, 96, 098102 (10 March 2006).

�вторы �азработали �ригинальную �етодику �лежения �а �тдельными �олекул��ми �атричной �НК (�РНК) �актерии Escherichia coli. �оже �амое �ремя �ранскрипцией �РНК �ни �ри �омощи �пециальных �обавок �астущей �леточной �ультуре �ключали �интез �пецифического �луоресцирующего �елка, �оторый �вязывался �олекул��ми �РНК �о �ере �х �роизводства. �ри �алых �коростях �ранскрипции �м �давалось �олучить �уквально �дну-�динственную �РНК �акже " �осадить " �а �е��е��колько �луоресцентных �елков. �езультате �того �РНК �тановилась �енее �ктивной, �то �значает, �олее �олгоживущей, �акже �утешествовала �о �летке �о �райней �ере �а �ротяжении �аса. �елок �е, �рко �ветившийся �ри �блучении �льтрафиолетом, �озволял �а��людать �а �еремещениями �тдельных �олекул �бычный �икроскоп.

�езультаты �а��людений �днозначно �оказали, �то �иффузия �РНК �актериальной �итоплазме �роисходит �о �олее �едленному �а��ону, �ем �бычная �иффузия. �казалось, �то �реднее �даление �олекул �т �очки �х �ождения �а��исит �т �ремени �е �ак �вадратный, �корее �ак �убический �орень (�очнее, �а��онно t0, 35). �та �а��исимость �охранялась �ечение �сего �ремени �а��людения �а �олекул��й: �т �дной �екунды �о �олучаса.

�елью �ого �тобы �оказать, �то �олученная �а��исимость - �овсе �е �гра �лучая, �вторы �овторили �пыты �олониями �актерий, �ыращенных �од �оздействием �нтибиотиков, �актериями-�утантами, �оторых �ыло �а��ушено �роизводство �акже �ез �ого �е��ногочисленных �а��атков �итоскелета. �роме �того, �арьировалась �акже �лина �тслеживаемой �РНК. �о �сех �тих �кспериментах �олекул��азбредались �о �итоплазме �сё �о �ому �е �а��ону t0, 35.

�аковы �ричины �акого �оведения �олекул, �окуда �оподлинно �е �звестно. �з �кспериментов, �днако, �онкретно �ледует, �то �лементы �итоскелета �актерий �грают �е��начительную �оль �иффузии. �о-�идимому, �сё �ело �ересчур �онцентрированном �оставе �итоплазмы. �римеру, �дин �з �озможных �еханизмов �а��едленной �иффузии �аков: �роцесс��иффузии �олекул��езостановочно �а��ыкаются �а �енее �одвижные �репятствия, �оторые �х �е��адолго �ривязывают �ебе �акже �отом �нова �ыпускают. �тобы �азузнать, �ак �то �ли �е��, �отребуются �ополнительные �ксперименты.

�вторы �бращают �нимание, �то �нтерес �очному �а��ону �иффузии �олекул �летке �алеко �е �раздный. �олее �едленный �а��он �иффузии �значает �е �олько �о, �то �олекул��м �ребуется �ущественно �ольше �ремени, �ем �читалось �режде, �тобы �остичь �ели. �остигнув �е, �олекул��, �илу �ого �е �амого �а��она, �удут �ольше �а��одиться �ядом �ля, �то �значает, �меют �oльшую �ероятность �сполнить " �вое �редназначение ". �бе �ти �собенности �ажны �елью �равильного �онимания " �изиологии �актерии ". �асколько �ерьезную �ереоценку �ынешнего �онимания �олекул��рных �роцесс��в �актерии �овлекут �а �обой �ти �а��людения, �окажет �ремя .

Ученые отменили броуновское движение молекул в бактериальных клетках
Rambler's Top100 Copyright © It's  Now!