Amöben sind nicht die einzigen Zellen, die kriechen : Bewegung ist wichtig für die Entwicklung, die Wundheilung und die Immunantwort in Tieren , nicht auf Krebsmetastasen zu erwähnen. In zwei neuen Studien aus Johns Hopkins Forscher beantworten langjährige Frage, wie komplexe Zellen spüren die chemischen Spuren, die ihnen zeigen, wo es lang geht - und die Rolle der internen "Skelett" Zellen " in Reaktion auf diese Signale .
In die folgenden chemischen Wegen , ochse Zellen auf winzige Unterschiede in Konzentrationen von Chemikalien zwischen einem Ende der Zelle und die andere basiert . " Die Zellen können Unterschiede in der Konzentration von nur 2 Prozent zu erkennen ", sagt Peter Devreotes , Ph.D., Direktor der Abteilung für Zellbiologie an der Johns Hopkins University School of Medicine. " Sie sind auch vielseitige , kleine Unterschiede , ob die Hintergrundkonzentration ist sehr hoch, sehr niedrig oder irgendwo dazwischen. "
Arbeiten mit Pablo Iglesias , Ph.D. , Professor für Elektro- und Computertechnik an der Johns Hopkins , Devreotes ' Forschungsgruppe Mitglieder Chuan - Hsiang Huang , Ph.D., wissenschaftlicher Mitarbeiter und Postdoc Ming Tang , Ph.D. , entwickelte ein System zur Beobachtung der Reaktion eines Mobilschaltzentrale, die Bewegung leitet . Sie dann einer Amöben und menschlichen weißen Blutkörperchen , verschiedene Steigungen und analysiert , was passiert ist . "Erkennen Gradienten entpuppt sich als ein zweistufiger Prozess sein", sagt Huang. " Erstens stimmt die Zelle aus dem Hintergrundrauschen und die Seite der Zelle , die immer weniger von der chemischen Signal nur reagiert darauf. Dann wird die Steuerzentrale innerhalb der Zelle Rampen ihre Antwort auf die Nachricht es wird immer von der ist anderen Seite der Zelle und beginnt die Zelle sich in Richtung dieses Signals . " Die Ergebnisse werden auf der Nature Communications Website.
Aber sein wollen , die Zelle zum ersten angeordnet sein Innenleben , so dass es nicht nur eine gleichmäßige blob , hat aber eine deutliche vorne und hinten, nach einer weiteren Studie aus Devreotes Gruppe haben . In dieser Arbeit , Gastwissenschaftler Mingjie Wang , Ph.D., und Postdoc Yulia Artemenko , Ph.D., testeten die Rolle der so genannten Polarität - Unterschiede in der Empfindlichkeit gegenüber Chemikalien zwischen der Vorder- und Rückseite der Zelle - bei der Reaktion einem Gradienten . " In früheren Studien aufgenommen Forscher ein Medikament, das Skelett der Zellen und somit eliminiert Bewegung völlig demontiert. Sie fanden heraus, dass diese Zellen war ebenfalls verloren Polarität ", sagt Artemenko . "Wir wollten wissen, ob die Polarität hing von Bewegung und wie Polarität sich - unabhängig von der Fähigkeit sich zu bewegen . - Dazu beigetragen, Farbverläufe zu erkennen "
Das Team verwendete eine pharmazeutische Cocktail, der , statt Abbau der Zellen Skelett , fror es fest. Dann wird, wie in Huangs Experimente beobachteten sie die Reaktion des zellulären Leitstelle zu chemischen Gradienten . "Auch wenn die Zellen ihr Skelett , um nicht umzu bewegen konnte , taten sie abholen Signale von den Steigungen , und die Antwort auf die Gradienten wurde von der gefrorenen Skelett beeinflusst ", sagt Artemenko . "Dies geschieht nicht, wenn das Skelett vollständig verschwunden ist , so wissen wir jetzt, dass das Skelett selbst, nicht seine Fähigkeit, umzugestalten , beeinflusst die Detektion von Steigungen. " Die Ergebnisse erscheinen in der Zeitschrift Cell Reports .
Von Inhalt füllen die Details , wie die Zellen zu bewegen , können die Ergebnisse letztlich Aufschluss über die vielen wichtigen Prozessen, die auf eine solche Bewegung , einschließlich der Entwicklung , Immunantwort , Wundheilung und Organregeneration ab und kann Möglichkeiten zur Krebsmetastasen kämpfen werden.