Egy nemzetközi összefogással létrejött kutatás most, úgy látszik, közelebb visz minket a rejtély megoldásához. A tudományos projektet a Pennsylvania Egyetem vegyész professzora, Virgil Percec irányítja, és részt vesznek a munkában az egyetem sejt- és fejlődési biológiai kutatói, illetve a Temple Egyetem és az Aacheni Egyetem szakemberei is. A kutatóknak sikerült kidolgozniuk egy eszközt, amely lehetővé teszi a szintetikus sejtek hihetetlen részletességű tanulmányozását.
Percec és csoportja rájött, hogyan képesek az egyes sejtstruktúrák kommunikálni és kölcsönhatásba lépni más sejtekkel és fehérjékkel. Megállapították, hogy a cukormolekulák kulcsszerepet játszanak a sejtes kommunikációban, és a sejtek és a fehérjék "információs csatornáiként" szolgálnak.
A sejtben minden folyadékszerű
"Ez a kutatás végső soron a sejtmembránok működésének megértéséről szól. Megpróbáljuk megérteni, hogy miként működnek az emberi sejtek, de ez nagyon nehéz. A sejtben minden folyadékszerű, és ez megnehezíti a rutinmódszerekkel végzett elemzést" - mondta Percec a Phys.org tudományos portál szerint.
A sejtbiológusok történetileg diffrakciót használtak a sejtek tanulmányozására. Ez magában foglalja a szétválasztásukat és az egyes részek, például fehérjék atomi szintű képeit. Ennek a megközelítésnek a problémája azonban, hogy nem engedi meg a sejt egészének tanulmányozását. Az újabb módszerek, mint a fluoreszcens mikroszkópia , lehetővé teszik a kutatók számára, hogy teljes sejteket tanulmányozzanak, de ezek az eszközök bonyolultak és nem adnak nagy felbontású nézetet, amire a diffrakció képes.
Cesar Rodriguez-Emmenegger, a Percec-csoport korábbi tagja Aachenben - modellrendszerként mesterséges szintetikus sejteket használva - felfedezte a sejtmembránok közvetlen tanulmányozásának módját, amelyet atomi forszírozott mikroszkópos módszernek nevezett el. Ez a megközelítés rendkívül nagy felbontású szkennelést eredményez, amely a nanométernél kisebb mértékű alakzatokat és struktúrákat tár fel, amelyek közel 10 ezerszer kisebbek, mint az emberi haj átmérője. A Percec-csoport ezután egy olyan modellt fejlesztett ki, amely kiszámítja, hogy a strukturális képek hogyan kapcsolódnak a sejt funkciójához.
Egy igazán szerencsés baleset
A vizsgálat az első példa a teljesen szintetikus sejteken végzett diffrakciós módszerre . Ezzel az új módszerrel a kutatók felfedezték, hogy a cukrok alacsonyabb koncentrációja a sejtmembrán felületén megnövekedett reaktivitáshoz vezetett más sejtek membránjain lévő fehérjékkel szemben.
Percec egyik célja annak kitalálása, hogy miként lehet szabályozni a sejtek közötti kommunikációt és a sejtfunkciót, ami hozzákapcsolódhat kutatócsoportjának folyamatos munkájához, amely emberi-bakteriális hibridsejtek létrehozására irányul. Már 2010 óta tanulmányozzák a sejtmembrán -utánzásokat és a biomérnöki munkával létrehozott rendszereket - eközben az új módszer felfedezése - ahogy Percec leírja - "szerencsés baleset" volt.
"Olyan problémákkal foglalkozunk, amelyekről mások azt mondanak, hogy nincs rájuk megoldás. Nem tudsz nagy áttörést elérni egyik napról a másikra. De a csapatunk tagjai tehetségesek és működtetik a gépezetet, amely a problémák megoldásához szükséges, hogy végül összeszerkesszük a történetet" - jelentette ki a kutatás vezetője.
