Вернуться на главную страницу
Учёные используют температурный градиент для исследований внутри живых клеток
Возможность проводить измерения молекулярных взаимодействий внутри живых клеток – это основа для понимания биологических процессов. Но это настоящий вызов – сделать замер внутри живой клетки и не повредить её. Клеточную мембрану защищают электрические поля, что делает невозможным технику электрофореза, классический метод изучения биологических образцов вне клетки.
В новой статье [1] учёные впервые продемонстрировали , что термофорез (движение молекул в температурном градиенте) может быть применим для замера движения ДНК и других молекул внутри живых клеток.
Температурный градиент внутри клетки создаётся с помощью инфракрасного лазера. Флюоресцентно помеченные молекулы внутри клетки двигаются из более тёплых в холодные регионы и это движение фиксируется камерой. Такая техника применима в природном окружении клеток in vivo.
Благодаря этому исследователи показали, что движение ДНК в цитоплазме замедлено из-за большого скопления других молекул. Возможно также изучение движения белков, медицинских компонентов и прочих веществ. А вот рибосомы (органеллы синтезирующие белок) слишком велики и соединены с эндоплазматическим ретикулумом («транспортной сетью»), из-за чего не могут диффундировать в цитоплазме под действием температуры.
Пока что работа продемонстрировала интересные возможности применения нового физического метода в биологии клетки, но недоразвита до полноценного инструмента, чего добиваются исследователи из Мюнхенского Университета Людвига Максимилиана.
Схема установки: оптическая система (слева вверху) излучает на образец инфракрасный лазер, под действием которого возникает температурный градиент; справа стрелками показано направление движения молекул в образце
1. Maren R. Reichl and Dieter Braun. "Thermophoretic Manipulation of Molecules inside Living Cells." Journal of the American Chemical Society. DOI: 10.1021/ja506169b
По материалам phys.org
