Araştırma ekibi hücresel koruyucu tabakanın yapısını ortaya çıkardı

Özet: Bilim insanları, hücrelerin ince çıkıntılarını çevreleyen koruyucu tabakanın ayrıntılarını ortaya çıkardı.

Hücresel çıkıntıların kılıfındaki proteinler, hücrelerin yüzeylere yapışma kabiliyetini düzenler

Ayrıntılı Açıklama

Biyolojik hücreler genellikle yüzeylerinde hareketten çevresel sinyalleri algılamaya kadar çeşitli işlevlere hizmet eden kirpikler olarak bilinen ince, saç benzeri çıkıntılara sahiptir. Almanya ve İtalya'dan araştırmacılar yakın zamanda bu kirpikleri çevreleyen koruyucu tabakaya ilişkin yeni bilgiler ortaya koydu.

Glikokaliks adı verilen bu koruyucu kılıf, şeker bakımından zengin proteinlerden (glikoproteinler) oluşur. Çevreyle ilk temas olarak, hücrelerin yüzeylere nasıl yapışacağını, hareket edeceğini ve çevresel sinyalleri nasıl algılayacağını belirler. Ancak, daha önce tam yapısı bilinmiyordu. Araştırma ekibi şimdi tek hücreli yeşil alg Chlamydomonas reinhardtii'deki bu tabakanın yapısını ayrıntılı olarak haritaladı ve FMG1B ve FMG1A glikoproteinlerini ana bileşenleri olarak tanımladı. FMG1A, FMG1B'nin daha önce bilinmeyen bir varyantıdır ve iki glikoprotein memelilerde bulunan müsin proteinlerine biyokimyasal benzerlik gösterir. Müsinler de glikoproteinlerdir ve birçok organizmada, örneğin mukoza zarlarında veya iç organlarda bulunan koruyucu mukusun merkezi bir bileşenidir.


Ekip, çalışmaları için alglerden iki glikoproteini çıkardı ve bu da kirpiklerin yapışkanlığının önemli ölçüde artmasına neden oldu. Bununla birlikte, alg hücreleri yapışan kirpikler aracılığıyla yüzeylerde hareket etmeye devam edebildi. Bu durum araştırmacıları, bu proteinlerin daha önce varsayıldığı gibi yüzeylere yapışmayı doğrudan sağlamadığı ve silyumun içinden kayma hareketi için gereken kuvveti iletmediği, bunun yerine silyumun yapışkanlığını düzenleyen koruyucu bir tabaka oluşturduğu sonucuna götürdü. Münster Üniversitesi'nden (Almanya) bitki biyoteknoloğu Prof Michael Hippler, "Bu keşif, hücrelerin çevreleriyle doğrudan etkileşimi nasıl düzenlediğine dair bilgilerimizi genişletiyor" diyor. Potsdam'daki (Almanya) Max Planck Moleküler Bitki Fizyolojisi Enstitüsü'nden Dr. Adrian Nievergelt, projede Milano'daki (İtalya) Human Technopole'de Dr. Gaia Pigino'nun araştırma grubuyla işbirliği yapan Dr. Nievergelt, "Benzer koruyucu mekanizmaların diğer organizmalarda nasıl çalışabileceğine dair içgörüler de ediniyoruz" diye ekliyor.


Ekip, glikoproteinleri alg genomundan çıkarmak için kriyojenik elektron tomografisi ve elektron mikroskobu, floresan mikroskobu, kütle spektrometresi ve genetik manipülasyon dahil olmak üzere çok çeşitli son teknoloji görüntüleme ve protein analiz teknikleri kullandı.

Kaynak: University of Münster