Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Technical Sales Solutions - 5% off any SEM, TEM, FIB or Dual Beam
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
Posted in | Nanoelectronics

There is 1 related live offer.

5% Off SEM, TEM, FIB or Dual Beam

Forskare Upptäcker Hur Tusentals Bakterie- MembranProteiner som är Kompetent Att Montera in i Samla i en klunga

Published on July 6, 2009 at 8:51 PM

Själv-Monterande och selforganizing system är de Heliga Gralerna av nanotechnology, men naturen har producerat sådan system för miljoner av år. Ett lag av forskare har tagit en unik look på hur tusentals bakterie- membranproteiner är kompetent att montera in i samla i en klunga som riktar cellrörelse till valda kemikalieer i deras miljö. Deras resultat ger värdesakinblick in i hur komplext periodiskt mönstrar i biologiska system kan frambringas och repareras.

Jan Liphardt, av LäkarundersökningBiosciencesUppdelningen, ledde forskning som visade hur tusentals bakterie- membranproteiner är kompetent att montera in i samla i en klunga som riktar cellrörelse till valda kemikalieer i deras miljö. Inte endast ger kunde resultaten värdesakinblick in i, hur komplext periodiskt mönstrar, men också ge pekare i fabriceringen av nanodevices, och utvecklingen av nanoelectronic går runt.

”Uppskattas Det inte brett att komplext periodiskt mönstrar kan spontaneously dyka upp från enkel mekanism, men det är vad händer här,” sade antagligen Jan Liphardt, biophysicisten som ledde denna forskning.

Liphardt rymmer en gemensam tidsbeställning med det Berkeley Labb Uppdelning för Biosciences för Läkarundersökning och Ucs Berkeley FysikAvdelning. Han är den främsta författare av ett pappers- nu tillgängligt on-line i den berättigade Offentligt bibliotek av Vetenskap: ”Knyter Kontakt Själv-Organisationen av den Escherichia Coli Chemotaxisen Avbildat med Toppen-Upplösning Lätt Microscopy.”, Co-Vara upphovsman till det pappers- med Liphardt var den Derek Greenfielden, Ann McEvoy, Hari Shroff, Gavin Skurkar, Ned Wingreen och Eric Betzig.

Stämma till en cells överlevnad är sättet som dess kritiska delar - proteiner, lipids, nucleic syror, Etc. - är ordnade i. För Att celler ska blomstra, måste organisationen av dessa delar optimeras för deras respektive aktiviteter och också reproducible för lyckasende utvecklingar av celler. Eukaryotic celler presenterar distinkt subcellular strukturerar, liksom membran-destinerade organelles och proteintransportsystem, vars komplexa organisation är klart påtaglig. Emellertid finns det också den komplexa rumsliga organisationen som ska finnas inom prokaryotic celler, liksom stång-formade bakterier lika Escherichia Coli.

”Har Det återstod något mystiskt, hur bakterier är kompetent att organisera och rumsligt segregate deras inre och membran,” sade Liphardt. ”Kan Två celler, som är biochemically identiska, ha mycket olika uppföranden, beroende av deras rumsliga organisation. Med ny teknik liksom GÖMMA I HANDFLATAN, är vi kompetent att se exakt, hur celler organiseras, och att förbinda rumslig organisation med biologiskt fungerar.”,

GÖMMA I HANDFLATAN, och Chemotaxisen Knyter Kontakt

Uppsätta som mål proteiner märks med märker som fluoresce, när det lätt aktiveras av svag ultraviolet I GÖMMA I HANDFLATANtekniken. Genom att hålla styrkan av detta, på burk ljusa tillräckligt låga, forskare photoactivateindividproteiner.

”Sedan individproteiner avbildas ett i sänder, kan monterar vi lokalisera och räkna dem och därefter computationally proteinerna för lägen allra in i en komposit, avbildar kick-precision,”, sade Liphardt. ”Med andra teknologier, måste vi att välja mellan stor observation samla i en klunga eller observation av singelproteiner. Med GÖMMA I HANDFLATAN, kan vi undersöka en cell, och att se singelproteiner, proteindimers, och så framåt som hela vägen är stora, samla i en klunga upp till innehålla tusentals proteiner. Detta möjliggör oss för att se att släktingorganisationen av individproteiner within samla i en klunga och ser samtidigt hur samla i en klunga är ordnat med hänsyn till en-ett annat.”,

Liphardt och hans kollegor applicerade GÖMMA I HANDFLATANtekniken till E.coli-chemotaxisen knyter kontakt av signalerandeproteiner, som rikta rörelsen av bakterierna in mot, eller i väg från sockrar, amino syror och många andra lösliga molekylar som svar på miljö- stickrepliker. E.coli-chemotaxisen knyter kontakt är ett av deförstådda allra biologiska signalerandesystemen och är en modellera för att studera bakterie- rumslig organisation, därför att dess delar visar en nonrandom periodisk fördelning i cellmembranet.

”Samla i en klunga Chemotaxisproteiner in i stora sensoriska komplex, som lokaliserar till polerna av den bakterie- cellen,” Liphardt sade. ”Önskade underhålls Vi att förstå, hur dessa samla i en klunga bildar, vad kontrollerar deras storleksanpassar och täthet, och hur det cell- läget av samla i en klunga, robustly i att växa och att dela celler.”,

Genom Att Använda GÖMMA I HANDFLATAN, Liphardt, och hans kollegor kartlade de cell- lägena av tre proteiner som centralen till chemotaxissignalerandet knyter kontakt - Tar, CheY och Tuggningen - med en genomsnittlig precision av 15 nanometers. De grundar som samla i en klunga storleksanpassar var utdelade med inget storleksanpassar att vara ”kännetecken.”, Till exempel var en third av Tarproteinerna delen av mindre lateral samla i en klunga, och inte av det stora polart samla i en klunga. Analys av de cell- lägena för släkting av mer än en miljon individproteiner från 326 beslutsamma celler, som de inte är aktivt utdelade eller fäst till specifika lägen i celler, som ht antagit.

”I stället,”, sade Liphardt, ”är slumpmässiga sidoproteindiffusions- och protein-protein växelverkan antagligen tillräckliga att frambringa det observerade komplex som beställas mönstrar. Denna enkla stochastic själv-enheten mekanism, som kan skapa, och att underhålla periodiskt strukturerar i biologiska membran without riktar cytoskeletal medverkan eller aktivtransport, kan bevisa att vara utbredd i både prokaryotic och eukaryotic celler.”,

Liphardt och hans forskninggrupp applicerar nu GÖMMA I HANDFLATAN till att signalera komplex i eukaryotic membran för att se hur utbredd är den stochastic själv-enheten i natur. Givet, att biologiska system är naturens version av nanotechnology, går runt demonstrationen, att den stochastic själv-enheten är kapabel av tusentals proteiner för uppläggningen in i komplext och reproducible mönstrar håll lovar för en lång räcka av applikationer i nanotechnology, däribland fabriceringen av nanodevices och utvecklingen av nanoelectronic.

Detta arbete betalades av U.S.-Avdelningen av Energis Kontor av Vetenskap, EnergiBiosciences Programmerar, Sloan och de Searle Fundamenten och MedborgareInstitut av Vård- lån.

Det Berkeley Labbet är en U.S.-Avdelning av Energimedborgarelaboratoriumet som lokaliseras i Berkeley, Kalifornien. Det förar unclassified vetenskaplig forskning och klaras av av Universitetar av Kalifornien. Besöka vår Website på www.lbl.gov

Last Update: 24. January 2012 23:26

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit