Ühe raku füsioloogia

Source: http://pimprenelle.lps.ens.fr/biolps/research/single-cell-physiology

Optiline kontrolli valgu ekspressiooni ja aktiivsust rakus tasandil: rakenduste morphogenesis sisse sebrakala

Elusorganismid on tehtud rakke,  mis on võimeline reageerima välistele signaale, muutes oma sisemised riik (geeniekspressiooni või valgu fosforüülimist mustrid) ning seejärel nende välist keskkonda viimise signalisatsiooni molekule. In kärg organismide eelkõige rakkude diferentseerumine ja signaalimise arenguks hädavajalik organismi. Ehkki mitmed võtmeisikud need protsessid on teada (morphogens arendamine, kinaaside signaali ülekandes) palju vähem on teada kvantitatiivseid eeskirju, mis reguleerivad nende koostoimet üksteise ja teiste rakulisel mängijad (nagu tüüpi kompleksid määr konstandid, tugevus tagasisidet või otsesidel silmad jne).

Me esialgu uuritakse arengu vahend optiliselt kontrollida sõna-ja tegevus valkudega rakus tasemel live organism ning kasutada seda meetodit õppima morphogenesis sisse sebrakala. Idee on puuri väike lahustuv biomolekulide mis saab vabastada kohapeal koos kahe footoni erutust. Me ei saa seega kontrollida tegevuse valke ja kohalik areng organismi.

Meil on esimese testitud meie idee puuri retinoiinhape (RA) potentsiaalselt teratogeenne. Me näitasime, et puuri ühend võib passiivselt tungida sebrakala embrüo, kellel ei ole bioloogilist aktiivsust. Kui uncaged see toob (nagu RA) suuremate arengu defekte. Kasutades kahte footon erutus, et vabastada (maksimaalselt sek) Puuris RA mõne rakud võrkkesta me kinni annusest sõltuvalt tõenäosus silma väärarengu täheldatud 15h hiljem. Oleme avastanud, et kui teine ​​impulsi RA vabaneb rohkem kui 5 min. pärast esimest ei mõjuta see arengule silma. Me näitasime, et kinaasi p38a on võtmeelemendiks, et kiire pärssimine teratogeenset toimet teise puff RA.

Hiljuti saime uncage cyclofen et kontrollida tegevuse erinevaid valke (recombinase CRE ja GFP-NLS (vt filmi)) sulatatud oma retseptoritega (ERT) on ühe raku tasemel live embrüo. Need tulemused näitavad, et ühe elemendiga kontrolli morphogen langustel on võimalik elada organism, mis peaks avama tee täpne võrdlus morfogeneetiline mudelid ja märkused.

Joonis 1: Kaks footon uncaging of cyclofen ühe lahtri kala võrkkesta indutseerib aktiivsus CRE recombinase et aktsiiside GFP geeni-ja keerab RFP geeni korral transgeensete kala liin.

Pärast on üleöö konfokaal filmi arengust sebrakala liinil, mis on väljendades GFP sisse rhombomeres 3 ja 5 oma hindbrain ja konfokaal filmi (tuuma piirdunud) GFP sulatatud ERT retseptori ja aktiveeritud ainsast rakust sebrakala saba poolt cyclofen uncaging.