Alexander Vitkovski (alev_biz) wrote,
Alexander Vitkovski
alev_biz

Модель для сборки: выглядит, работает и синтезирует, как нейрон

Исследователи из Penn State (США) разработали метод культивирования искусственных нейронов для изучения ферментов, вовлеченных в процесс синтеза пуринов. Результаты работы были опубликованы в декабре 2017 в Journal of Virology и в январе 2018 в Journal of Neurochemistry.



Модель для сборки: выглядит, работает и синтезирует, как нейрон
Нейрон-подобные клетки, экспрессирующие фермент FGAMS (помечены красными метками). Этот фермент является ключевым элементом пуриносомы — структуры, отвечающий за синтез пуринов.

Команда исследователей под руководством ученых из Penn State использовала нейрон-подобные клетки для описания свойств ключевого фермента молекулярной структуры, синтезирующей пурины — белка FGAMS — а также изменений в его работе при заражении клеток вирусом простого герпеса первого типа (ВПГ1). Работа интересна и важна тем, что пурины вовлечены в большое количество биохимических процессов, а также входят в состав ДНК и являются нейротрансмиттерами. Изучение возможных нарушений процесса их синтеза даст новую информацию о системном влиянии некоторых вирусных инфекций на организм.

«Нейрон-подобные клетки позволили нам изучить синтез пуринов в контексте определенного типа клеток человека, что было интересной новой задачей, — комментирует Морайа Сэпара [Moriah Szpara], доцент кафедры биохимии и молекулярной биологии Университета штата Пенсильвания, — мы выбрали нервную ткань, так как большинство процессов в ней являются энергозатратными по умолчанию. Нам было интересно посмотреть, как клетки справляются с этим, и как повлияет на метаболизм появление ВПГ1, имеющего свойство селиться в нейронах и использовать ресурсы клеток в своих целях, создавая дополнительную нагрузку.»

Дефицит пуринов запускает в клетке процесс формирования молекулярной машины для их синтеза — пуриносомы. Ключевым элементом этого комплекса ферментов является белок FGAMS — фосфорибозил формилглицинамидин синтаза. Ученые измерили уровень FGAMS в срезах мозга и отдельных нейронах мышей, фибробластах человека (линии MRC5) и особым образом культивированных нейрон-подобных клетках, использование которых стало прорывом в области моделирования нервной ткани человека.

Данные о нормальной работе FGAMS в культуре таких клеток и в нейронах из срезов мозга грызунов отразили одни и те же закономерности. Это значит, что новая модель нервной ткани эффективна, может стать более дешевой альтернативой существующим моделям и при этом давать информацию, видоспецифичную для человека.

Не менее интересными оказались результаты о работе FGAMS в образцах, зараженных ВПГ1. После внедрения вируса в культуру фибробластов для имитации кожной стадии заболевания, в этих клетках активировалась сборка пуриносом, причем рядом с теми же структурами, рядом с которыми они в норме собираются в нейронах — митохондрии и микротрубочки. Из этого следует, что любые клетки с набором необходимых ферментов могут синтезировать пурины для своих нужд (или нужд непрошеных вирусов).

В то же время пуриносомы в зараженных нейронах стали постоянными структурами. Это говорит о роли нервной ткани как основного центра синтеза пуринов в организме. И так как, однажды попав в организм, ВПГ1 остается с человеком на всю жизнь, изучение отложенных эффектов постоянной активности пуриносом в нервной ткани может стать важным вкладом в практическую медицину.

Исследователи планируют применить модель нейрон-подобных клеток для изучения других вирусов, поселяющихся в нейронах, таких как: ВПГ, ВИЧ, лихорадка Западного Нила, Зика и другие.

Текст: Виктория Стельмах

Ссылка на источник

Tags: биотехнология, вирусы, исследования, медицина, нейробиология, нейроновости
Subscribe

Posts from This Journal “биотехнология” Tag

Buy for 20 tokens
Глядя на своих детей, каждый из нас рад и спокоен, когда они здоровы, когда смеются, бегают, играют. Когда им не больно. Но есть те, кто видит боль своих детей каждый день, боится отвести глаза, чтобы не потерять своего ребенка, борется за его жизнь. Ирина и Николай Османовы просят Вас о…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments