العلوم الجزيئية الحيوية

اسحب ذيل البروتين

تعتمد آلاف البروتينات على ذيولها لتحديد موقعها في الأغشية الخلوية وأداء وظائفها الأساسية. تغيرات في الذيل قد تؤدي إلى أمراض وراثية نادرة
الهيكل الداخلي للبلاستيدات الخضراء المجمدة. توفر الصورة لمحة عن الأغشية العضوية وترتيب بروتينات التمثيل الضوئي على سطحها. تم تصويرها باستخدام المجهر الإلكتروني الماسح المبرد

من الظلمات إلى النور

هل سيساعد الفهم الأفضل لعملية التمثيل الضوئي على نمو النباتات تحت الإضاءة الاصطناعية؟
البستاني المخصص: أدى نقص بروتين Kif2a إلى نمو بري للألياف العصبية في جلد الفئران البالغة (يمين)، بينما في الفئران التي لا تعاني من نقص البروتين تمت زراعة النهايات العصبية بعناية (يسار).

مؤلمة ولكن أقل

اكتشف علماء معهد وايزمان للعلوم بروتينًا ينظم حساسية الألم طوال الحياة
على اليمين: تظل فتحة البلعمة (الحمراء) (الأخضر) ضيقة بفضل النشاط المنسق لمجموعتين من البروتين. على اليسار: اتسعت الفتحة بعد أن خفف العلماء عمل الصمام المسؤول عن إغلاقها

افتح فمًا صغيرًا

هكذا تحافظ على نظام غذائي متوازن من عضيات الالتهام الذاتي - وهي آلية الأكل الذاتي الموجودة في خلايا الجسم والتي تزيل الفضلات وتقوي صحتنا
هندسة الأجسام المضادة. الرسم التوضيحي: موقع Depositphotos.com

أنسنة الرسول

وتبشر الخوارزمية التي طورها علماء المعهد بقفزة إلى الأمام في مجال إضفاء الطابع الإنساني على الأجسام المضادة، وقد تمكن من تطوير أدوية جديدة بسرعة وكفاءة ورخيصة. المفتاح: الاستقرار
الجزيء الذي يحمل في طياته رسالة التجديد أنت هنا الصفحة الرئيسية > الإصدارات > أخبار العلوم بلغة ودية > هناك شيء جديد تحت العصب شارك العلامات مايكل فينزلبرميك فينزلبر البيولوجيا العصبية الجزيئية العلوم الجزيئية الحيوية الجهاز العصبي الخلايا العصبية التواصل بين الخلايا العصبية مثل أبو بريص من خلال إعادة نمو ذيولها، تعرف امتدادات الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المحيطي أيضًا كيفية التجدد بعد الإصابة. ولسوء الحظ، فإن الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي، أي الدماغ والحبل الشوكي، لديها قدرة محدودة على التجدد. وعليه فإن الأمراض التي تؤدي إلى انحطاط وموت الخلايا العصبية في الدماغ، مثل مرض الزهايمر، ومرض باركنسون، والتصلب الجانبي الضموري، هي أمراض لا رجعة فيها وغير قابلة للشفاء. ما الذي يمنح الجهاز المحيطي -الذي يربط الدماغ والحبل الشوكي بأعضاء الجسم- قدرة متزايدة على التجدد؟ كشفت دراسة جديدة أجراها علماء معهد وايزمان للعلوم أن البروتين، الذي لم تتم ملاحظته حتى الآن إلا أثناء التطور الجنيني، له دور رئيسي في تجديد الخلايا العصبية الناضجة في الجهاز العصبي المحيطي. عندما تتمايز الخلايا الجنينية إلى خلايا بالغة، يتغير تركيب البروتينات التي تنتجها. وفي حالة الخلايا العصبية، كان من الشائع الاعتقاد بأن انخفاض مستويات البروتين المسمى PTBP1 في الخلايا الجنينية هو جزء أساسي من تحولها إلى خلايا ناضجة في الجهاز العصبي. وقد أظهرت الدراسات السابقة أنه عند الانتهاء من عملية التمايز وتحول الخلايا الجنينية إلى خلايا عصبية ناضجة في الجهاز العصبي المركزي، يتوقف إنتاج البروتين تمامًا. في السنوات الأخيرة، دفعت هذه النتائج مجموعات البحث إلى محاولة إعادة إنتاج هذه العملية في المختبر: خفض مستويات البروتين PTBP1 في الخلايا التي ليست خلايا عصبية وبالتالي إنتاج خلايا عصبية ناضجة منها. وكان الأمل في إمكانية تطبيق هذه الطريقة على المرضى الذين يعانون من أمراض التنكس العصبي وإنتاج خلايا عصبية جديدة لهم. من اليمين: الدكتورة رينات نيبو، الدكتورة ناتاليا أوكلادينيكوف، الدكتورة أوجستينا دي فيزيو، فيليب فرويند، الدكتورة إيدا ريشيل، البروفيسور مايكل (مايك) فينزلبر وبييرلويجي دي ماتيو ولكن في دراسة جديدة بقيادة الباحثة مرشحة الدكتوراه الدكتورة ستيفاني ألبر وطالبة الدكتوراه بييرلويجي دي ماتيو من المجموعة البحثية للبروفيسور مايكل (مايك) فينزلفر في أقسام العلوم الجزيئية الحيوية والبيولوجيا العصبية الجزيئية في المعهد، تم اكتشافه بشكل مفاجئ أن بروتين PTBP1 يتم التعبير عنه ليس فقط في الخلايا الجنينية التي لم تخضع بعد للتمايز، ولكن أيضًا في الخلايا العصبية الناضجة - على الرغم من أنها ليست خلايا عصبية للجهاز العصبي المركزي، ولكن نعم للجهاز العصبي المحيطي. واكتشف الباحثون ذلك بالصدفة تمامًا، أثناء دراسة العمليات التي تحدث في العصب الوركي لدى الفئران، وهي الأعصاب التي تخرج من العمود الفقري وتصل إلى القدم. وكانت التجربة الأصلية التي أجراها الباحثون تهدف إلى العثور على جزيئات تنظم معدل إنتاج بروتين آخر يسمى KPNB1 - "postcarriage" - المسؤول عن حمل معظم الرسائل المنقولة من الامتدادات البعيدة للخلايا العصبية إلى نواة الخلية. ومن بين وظائفه الأخرى، يعد بروتين KPNB1 مسؤولاً عن إرسال إشارة إلى نواة الخلية تفيد بإصابة فرع عصبي، حتى تتمكن الخلية من تجديده. ومع ذلك، قبل أن تتمكن سيارة البريد من الانطلاق وحمل الرسائل من الزوائد إلى النواة، يتعين على الخلية إطلاق جزيئات RNA المرسال التي تحتوي على "الوصفة" لإنتاج سيارة البريد في المسار المعاكس (من النواة إلى النواة). الزوائد). وفي الطريق أو عند الوصول إلى الوجهة، قد ترتبط جزيئات أخرى بالرسول، مما يؤدي إلى تأخيره أو تسريعه وبالتالي التحكم في معدل إنتاج عربة البريد. كان الاكتشاف المفاجئ في الدراسة الجديدة هو أن PTBP1 لم يكن موجودًا في الخلايا الناضجة فحسب، بل كان أيضًا مرتبطًا بإحكام بالحمض النووي الريبي المرسال في سيارة البريد. لكن هل وكيف يؤثر على إنتاجه وتجديد الخلايا العصبية؟ "يعاني عشرات الملايين من الأشخاص حول العالم من أمراض تؤدي إلى انحطاط وموت الخلايا العصبية في الدماغ. ولكي نفهم سبب فشل الجهاز العصبي المركزي في محاولته التجدد بعد الإصابة، يجب علينا أولاً أن نفهم كيف ينجح الجهاز العصبي المحيطي في القيام بذلك." وللإجابة على هذا السؤال، تابع العلماء استجابة الخلايا العصبية للإصابة. ولاحظت أنه بعد ثلاثة أيام بدأت مستويات PTBP1 في الخلية في الارتفاع وخلال أسبوع وصلت إلى مستويات قياسية. ومع زيادة مستويات PTBP1، لاحظ الباحثون أن امتدادات الخلايا العصبية تبدأ في التجدد. كشف تسلسل جزيئات الحمض النووي الريبي المرسال التي ارتبطت بـ PTBP1 بعد الإصابة أن البروتين يرتبط ليس فقط بجزيئات الحمض النووي الريبي المرسال في سيارة البريد، ولكن أيضًا ببروتينات أخرى تلعب دورًا في تجديد الأعصاب. الدكتورة ستيفاني ألبر لمواصلة التحقيق في نشاط PTBP1 في الخلايا البالغة، قام الباحثون بإزالته من الخلايا عن طريق الهندسة الوراثية، وأظهروا أنه نتيجة لذلك، يتم تجديد الخلايا العصبية من نوع "مستقبلات التنبيه" - الخلايا التي دورها هو لنقل الإحساس بالألم استجابة لمحفز ضار قد يؤدي إلى تلف الأنسجة - كان ضعيفًا. وفحص العلماء أيضًا ما إذا كان إسكات الجين له تأثيرات إضافية، واكتشفوا أنه يزيد من الحساسية للمحفزات الميكانيكية والحرارة. وفي محاولة لتعميق فهم كيفية تأثير PTBP1 على تجديد الخلايا العصبية، فحص الباحثون ما إذا كان يؤثر أيضًا على بروتين آخر، RHOA - وهو "مفتاح تحكم" مهم في عملية تمايز الخلايا العصبية وتجديدها. عندما يتم إنتاج بروتين RHOA بمستويات عالية، فإنه يعمل كنوع من مفتاح الإيقاف الذي يمنع نمو الخلايا. واكتشف الباحثون أن PTBP1 يثبط إنتاج مفتاح التحكم في امتدادات الخلايا العصبية، وبالتالي تمكينها من النمو والتجدد. تعزز هذه النتائج احتمال أن يكون إنتاج PTBP1 في الخلايا العصبية المحيطية هو ما يمكّن من تجديدها بكفاءة، على عكس الجهاز العصبي المركزي. الخلايا العصبية الحسية للجهاز العصبي المحيطي في الثقافة.

هناك واحد جديد تحت الحزن

الجزيء الذي يحمل معه رسالة التجديد
وتركت ثورة الأكسجين سجلها الجيوكيميائي في رواسب الحديد في وشاح الأرض وصخورها

الأكسجين قبل ثورة الأكسجين

من خلال تتبع تطور البروتينات، رسم علماء معهد وايزمان للعلوم تاريخ توفر الأكسجين على الأرض وحلوا لغزًا علميًا طويل الأمد
الخلايا المعاد برمجتها: خلايا بيتا التي تنتج الأنسولين (باللون الأخضر) و"أقاربها" - خلايا دلتا التي تنتج السوماتوستاتين (باللون الأحمر). غالبًا ما تحتوي الخلايا المعاد برمجتها على نواتين (معلمتين باللون الأزرق) - وهو دليل على أنها في الأصل خلايا خارجية الإفراز. معمل البروفيسور مايكل ووكر، معهد وايزمان

تحويل خلية جلده؟

  • تعليقات 2
على حاجز طبيعي يعوق إعادة برمجة خلايا البنكرياس
صورة مجهرية متحد البؤر للخلايا العصبية الحسية للجهاز العصبي المحيطي في الثقافة (تم تمييز الخلايا وملحقاتها باللون الأحمر). يمكنك أن ترى في الخلايا العصبية مجموعة من الألوان (الأزرق - الأحمر - الأخضر) التي تم إنشاؤها نتيجة تحديد نواة الخلية باللون الأزرق ووضع علامة على عامل النسخ c-Fos باللون الأخضر. اكتشف العلماء أن c-Fos يتم إدخاله إلى النوى عن طريق Importin alpha-3 (العلامات الزرقاء حول نوى أنواع أخرى من الخلايا الموجودة أيضًا في المزرعة)

نهج جديد لتطوير علاج الألم المزمن

  • تعليقات 3
التطور داخل التطور. رسم توضيحي: مايا شليفر

التطور داخل التطور

  • تعليقات 6
في الطريق إلى أسلاف الخلايا: في وجود الحمض النووي الريبوزي (RNA)، يؤدي الببتيد البدائي إلى انفصال حدث (مثل فصل قطرات الزيت في الماء)، مما يسمح بالتجميع الذاتي وإنشاء تكوين للخلايا. نوع من "المقصورة" البدائية

تم اكتشاف اللبنة الأساسية للبروتينات الأولى

  • لا تعليقات
خلايا الفأر التائية التي تحتوي على فقاعات نانوية (حمراء) يفرزها الكائن الثنائي

ماذا تريد الدودة؟

  • تعليقات 2
لا رينكونادا في جبال الأنديز في بيرو. واحدة من أصعب الأماكن للعيش في العالم (أكسل بيتيت - Expedition 5300©)

الذعر للأكسجين

  • تعليقات 4
فحص الدم للكشف عن خطر الإصابة بسرطان الرئة. هيكرا وإيرا - د. تمار باز إليتزور

بندقية التدخين من الحمض النووي

  • תגובה אחת
مخروط سام في العمل. يزيل بسرعة وكفاءة الأسماك والديدان وغيرها من المارة التي تنقر في طريقه

لدغة الحلزون

  • תגובה אחת
هيكل جزيء البروتين. الرسم التوضيحي: شترستوك

البروتين: المزايا والعيوب

  • تعليقات 2
الدكتورة ماريا لويزا روميرو روميرو والبروفيسور دان توفيق، السفر عبر الزمن، تصوير: المتحدث باسم معهد وايزمان

بعد البروتينات الأولى

  • תגובה אחת
نموذج ذري لوحدتين فرعيتين في السليلوز من بكتيريا المطثية الحرارية. تحدد المجالات الذهبية مواقع علامات الفلورسنت التي ساعدت في تحليل التفاعلات الديناميكية بين الوحدات الفرعية

الوقود الغني بالألياف

  • تعليقات 3
في الفئران المعدلة وراثيا، التي تفتقر إلى بروتين إيمبورتين ألفا 5 (على اليمين)، يبقى جزيء MeCP2 (باللون الأحمر)، الذي يؤثر على السلوك القلق، خارج نواة الخلايا العصبية في الدماغ (باللون الأزرق)، ولا يخترقها. فيه كما هو الحال في الفئران العادية (يسار). معالجة الكمبيوتر للصورة التي تم التقاطها باستخدام مجهر متحد البؤر. معهد وايزمان

لا يوجد مدخل للقلق

  • لا تعليقات
البلاعم (باللون الأخضر) والمحاور (باللون الأحمر) في الأنسجة الدهنية البنية. تم تصويرها باستخدام المجهر ثنائي الفوتون. المصدر: مجلة معهد وايزمان.

الدور المفاجئ لـ "الشرهين الكبار" في الوقاية من السمنة

  • لا تعليقات
مقارنة بين نماذج الكمبيوتر (باللون الأخضر) والهياكل التجريبية (باللون الأرجواني). الدقة على مستوى الذرة الواحدة في كل من الهيكل العام (يسار) وأجزاء الحلقة (يمين). المصدر: مجلة معهد وايزمان.

طريقة محوسبة لإنتاج البروتينات الاصطناعية

  • لا تعليقات
صورة من مشروع التطعيم ضد الملاريا في جزر سليمان. المصدر: جيريمي ميلر، المعونة الأسترالية، وزارة الخارجية والتجارة، فليكر.

أعرفك من أين؟

  • تعليقات 3
رسم تخطيطي لبروتين من نوع الكاتلاز. المصدر: ويكيميديا/فوسمان.

كيف يولد البروتين؟

  • لا تعليقات
رسم توضيحي لأستيل كولينستراز. المصدر: pdb101.

بين الحساب والتأخير

  • لا تعليقات
أعصاب. المصدر: السيد ماكجيل / فليكر.

إلى نهاية الخلية والعودة

  • تعليقات 2
من اليمين: بروفيسور إد باير، يونيت بن دافيد، د.سارة موريس، د.بركات ديسا ومالينا شمشوم من اليمين: بروفيسور إد باير، يونيت بن دافيد، د.سارة موريس، د.بركات ديسا ومالينا شمشوم. الصورة: المتحدث الرسمي باسم معهد وايزمان

أنا وسليلوزي

  • لا تعليقات
مطياف الكتلة. الصورة: شترستوك

القليل من البروتين

  • لا تعليقات
شعار موقع العلوم
חיפוש