Panaliti anyar ngungkabkeun kumaha protéin baktéri ngatur diri ku karusakan, ngabantosan desain bahan sintétis.Kumaha materi, teu nyawaan ku harti, ngatur diri jeung ngajadikeun urang hirup? Salah sahiji ciri kahirupan, organisasi diri, nyaéta formasi spontan sareng ngarecahna zat aktif biologis. Sanajan kitu, bari molekul terus ragrag asup jeung kaluar tina kahirupan, hiji bisa nanya kumaha maranéhna ‘nyaho’ dimana, iraha, jeung kumaha ngumpul, sarta iraha kudu eureun sarta ragrag eta.
Hiji tim peneliti dipingpin ku Professor Anđela Šarić jeung mahasiswa PhD Christian Vanhille Campos di Institute of Science jeung Téknologi Austria (ISTA) geus kajawab patarosan ieu dina konteks division sél baktéri.Simulasi komputasi tina treadmilling FtsZ nembongkeun maotna filamén misaligned. Kiridit: © Christian Vanhille Campos, Šarić lab, ISTA
Unveiling Mékanisme Anyar Majelis Protéin
Para panalungtik ngembangkeun Database husus model komputasi pikeun assembly of protéin disebut FtsZ, conto zat aktif. Salila ngabagi sél, FtsZ ngahijikeun diri kana struktur cincin di tengah sél baktéri anu ngabagi. Cingcin FtsZ ieu – disebut cincin division baktéri – ditémbongkeun pikeun mantuan ngawangun ‘témbok’ anyar nu misahkeun sél putri. Sanajan kitu, aspék fisik penting FtsZ timer assembly tetep kanyahoan.
Simulasi komputasi sareng mikroskop gaya atom (AFM) percobaan dina rakitan in vitro. Kiridit: © Christian Vanhille Campos, lab Šarić, kalebet pidéo AFM ku Philipp Radler, Loose lab, ISTA
Peran Treadmilling dina Struktur sélular Dying to Align Mékanisme Rahasia
FtsZ ngabentuk filamén protéin poboljšane značajke privatnosti nu ngumpul sorangan ku tumuwuh tur ngaleutikan dina elehan kontinyu. Prosés ieu, disebutna ‘treadmilling,’ nyaéta tambahan konstanta sarta ngaleupaskeun subunits di tungtung filamén sabalikna. Sababaraha protéin geus ditémbongkeun ka treadmill dina sababaraha bentuk kahirupan – kayaning baktéri, sato, atawa tutuwuhan. Élmuwan saacanna panginten treadmilling salaku wujud propulsi diri sareng dimodelkeun salaku filamén anu maju. Sanajan kitu, model sapertos gagal pikeun nangkep omzet konstan subunits sarta overestimate gaya dihasilkeun ku rakitan filamén ‘.
Ku kituna, Šarić sareng timnya angkat pikeun modél kumaha subunit FtsZ berinteraksi sareng sacara spontan ngabentuk filamén ku treadmilling. “Sagala dina sél urang aya dina omzet konstan. Janten, urang kedah ngamimitian mikiran zat aktif biologis tina prisma pergantian molekular sareng dina cara anu adaptasi sareng lingkungan luar, ”saur Šarić.
Naon aranjeunna kapanggih éta keuna. Kontras jeung rakitan timer propelled nu nyorong molekul sabudeureun tur nyieun ‘nabrak’ dirasakeun dina jarak molekular panjang, maranéhna nempo yén filamén FtsZ misaligned mimiti ‘paeh’ nalika aranjeunna pencét hiji halangan. “Materi aktif anu diwangun ku filamén fana henteu nganggap enteng misalignment. Nalika filamén tumuwuh sareng tabrakan sareng halangan, éta larut sareng maot, ”saur pangarang munggaran Vanhille Campos.
Terobosan Kolaboratif dina Validasi Ékspérimén
Didorong ku téori fisik bbb org interaksi molekular, Šarić jeung timna geura-giru nyieun dua papanggihan mandiri jeung grup ékspérimén nu mantuan mastikeun hasil maranéhanana. Dina konferensi rupa-rupa sarta multidisiplin disebut ‘Fisika Meets Biology,’ aranjeunna patepung Séamus Holden, anu digawé dina Imaging formasi ring baktéri dina sél hirup. Dina rapat ieu, Holden dibere data eksperimen seru némbongkeun yén pupusna sarta kalahiran filamén FtsZ éta penting pisan pikeun formasi ring division. Ieu nunjukkeun yén treadmilling ngagaduhan peran anu penting dina prosés ieu.