Uus uuring paljastab ripsmete glükokalüksi saladused!

Uus uuring paljastab ripsmete glükokalüksi saladused!

Praeguses uuringus, mille viisid läbi prof dr Michael Hippler ja dr Lara Hoepfner, on ripsmete glükokalüksi keeruline struktuur valgustatud. Cilia on juustetaoline projektsioon bioloogilistele rakkudele, mis mängivad keskset rolli liikumises ja signaalide tajumises. Uurimistöö keskendus rohevetikate glükokalüksileChlamydomonas reinhardtii, mis koosneb suhkrurikastest valkudest, mida nimetatakse ka glükoproteiinideks, ja reguleerib otsustavalt rakkude võimet pindadele kleepuda. Seda on laialdaselt avaldatud ajakirjas Advanced Science, kuna Münsteri ülikool teatab, et...

Selle uurimise osana kaardistas uurimisrühm glükokalüksi struktuuri ja avastas, et põhikomponentidel, glükoproteiinidel FMG1B ja tundmatul variandil FMG1A, on biokeemilised sarnasused ka imetajatel leiduvate mutsiinidega. Need tulemused heidavad uut valgust glükokalüksi rollile.

Glükoproteiinid ja nende funktsioon

Uuring näitab, et glükoproteiinide eemaldamine suurendas ripsmete kleepuvust, võimaldades samal ajal rakkudel pindadel sujuvalt liikuda. See viitab sellele, et glükoproteiinid ei vastuta otseselt adhesiooni ja libisemise eest, vaid moodustavad pigem kaitsekihi, mis reguleerib adhesiooni.

Kasutatud tehnoloogiad hõlmasid krüogeenset elektrontomograafiat, elektronmikroskoopiat, fluorestsentsmikroskoopiat ja massispektromeetriat. Uurimist toetasid rahaliselt ka Euroopa Teadusnõukogu (Horisont 2020), Saksa Teadusfond ja teised institutsioonid.

Täiendavad leiud rakuseina kohtaChlamydomonas reinhardtii

Täiendavad uuringud süvendavad meie teadmisi rohevetikate rakuseina komponentide kohta. Ekstraheeritud rakuseina komponendid saadi kaotroopsete ainete abil ja rekonstrueeriti pärast dialüüsi. Eriliseks väljakutseks oli rakuseina väiksemate komponentide säilitamine. Struktuuriliselt oluliste komponentide säilitamiseks kasutati leebemaid protokolle.

Nii skaneeriv kui ka ülekandeelektronmikroskoopia (SEM ja TEM) näitasid puutumatuid mikrovetikaid ja rakuseina iseloomulikku kihilisust. Üllataval kombel jäid rakumembraan ja sisemised organellid pärast ekstraheerimist puutumatuks, mis näitab valitud meetodi tõhusust.

Voolutsütomeetria näitas, et ligikaudu 80% rakkudest jäi pärast seina ekstraheerimist elusaks ja metaboolselt aktiivseks. See on oluline näitaja rakkude vastupanuvõimest läbiviidud protseduuridele. Lisaks ei leitud NMR analüüsis olulisi erinevusi rakuseina ekstraktide ja tervete rakkude vahel.

Glükaani ja aminohapete koostis

Keemiline analüüs andis põhjaliku glükaani ja aminohapete koostise profiili. Eriti tähelepanuväärne on mannoosi ja N-atsetüülglükoosamiini kõrge sisaldus rakuseinas. Aminohapete profiil näitab alaniini, glutamiini ja glutamaadi kõrget taset. Uute madala molekulmassiga glükoproteiinide (LWGP) rühmade tuvastamine näitab, et need moodustavad 80% aminohapete sisaldusest.

Rakuseina dünaamika näitab, et glükaanid on vähem liikuvad kui valgud, mis viitab poolmobiilsele struktuurile. Glükaanide ja valkude ruumiline eraldamine viitab sellele, et glükosüülitud valgud mängivad kahe rühma vahelisel liidesel.

Kokkuvõttes nii glükokalüks kui ka rakuseinChlamydomonas reinhardtiineil on struktuurilised omadused, mis näitavad paralleele taimedega, eriti rakuseina valkude aminohappelise koostise osas. Need leiud ei paranda mitte ainult meie arusaamist seda tüüpi vetikatest, vaid ka rakubioloogia põhialuseid.