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शोधकर्ताओं ने जीवन का सबसे छोटा मोटर के उच्च संकल्प करें बनाएँ

Published on February 17, 2010 at 6:25 PM

जीवन की छोटी मोटर, एक प्रोटीन है कि शटल कोशिकाओं के भीतर कार्गो में मदद करता है और कोशिकाओं को विभाजित, एक झूला की तरह ऊपर और नीचे घोड़ा द्वारा ऐसा करता है, में वैज्ञानिकों द्वारा किए गए शोध के अनुसार ऊर्जा लॉरेंस बर्कले राष्ट्रीय प्रयोगशाला और ब्राण्डैस विश्वविद्यालय के अमेरिकी विभाग.

एक आणविक मोटर उसके रहस्य देता है. Kinesin, जीवन की छोटी आणविक मोटर्स के, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप छवियों नया, अत्यधिक विस्तृत कार्रवाई में जमे हुए मोटर के 3 डी नक्शे (पारदर्शी सतह) प्राप्त इस्तेमाल किया गया है. 3 - डी नक्शे में फिटिंग परमाणु मॉडल (रंग का रिबन) से, एक विस्तृत व्यवस्था कैसे जैविक ईंधन के एकल अणु, एटीपी, initiates मोटर आंदोलन बुलाया के लिए प्राप्त किया गया है. (चार्ल्स Sindelar, ब्राण्डैस विश्वविद्यालय द्वारा छवि)

शोधकर्ताओं ने एक प्रोटीन मोटर के उच्च संकल्प फोटो, kinesin बुलाया बनाया है, के रूप में यह एक microtubule साथ चला गया, जो ट्यूब के आकार का संरचनाओं कि एक सेल के रूप में कर रहे हैं "कंकाल." परिणाम संरचनात्मक परिवर्तन से गुजरना kinesin प्रोटीन के रूप में वे कोशिकाओं के भीतर अणुओं नौका पर करीबी नज़र अभी तक है.

"हम पहली बार कैसे kinesin परमाणु पैमाने पर चलती भागों में यह एक microtubule के साथ खुद को और अपने माल को खींचने के लिए अनुमति देते हैं के लिए देखने के लिए" केन डाउनिंग, बर्कले लैब जीवन विज्ञान प्रभाग के साथ एक biophysicist कहते हैं. वह अब ब्राण्डैस विश्वविद्यालय में postdoctoral साथी चार्ल्स Sindelar के साथ अनुसंधान का आयोजन किया.

"हमने पाया है कि वहाँ एक बिंदु धुरी है, जहां kinesin मोटर microtubule है, जो एक आधार की तरह कार्य करता है और kinesin एक झूला की तरह ऊपर और नीचे के रूप में यह microtubule चाल के साथ रॉक कारण देता है" डाउनिंग कहते हैं.

उनके शोध नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की कार्यवाही की जल्दी ऑनलाइन संस्करण में इस सप्ताह की सूचना दी है.

kinesin झूला गति की झलक पहली बार एक जीवन की सबसे बुनियादी प्रक्रियाओं में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि प्रदान करता है. एक ऊर्जा देने एटीपी बुलाया परिसर, एक रेल ट्रैक पर ट्रेनों, रस्सा कार्गो की तरह सूक्ष्मनलिकाएं साथ kinesin प्रोटीन मोटर कोशिकाओं के भीतर विभिन्न स्थानों के लिए और कोशिका विभाजन में सहायता के द्वारा fueled है. सूक्ष्मनलिकाएं कोशिकाओं है कि सेलुलर मचान के रूप में सेवा के दौरान पाया प्रोटीन के एक बेलनाकार बुनाई कर रहे हैं.

अब तक, वैज्ञानिकों क्या जब एटीपी kinesin के साथ बांध होता है, और विशेष रूप से इस प्रक्रिया चलाता kinesin में संरचनात्मक परिवर्तन है कि सूक्ष्मनलिकाएं साथ प्रोटीन में वृद्धि कैसे की एक स्पष्ट चित्र नहीं था.

अत्यंत उच्च संकल्प kinesin मोटर्स की क्रि छवियों शोधकर्ताओं सक्षम है टुकड़ा एक साथ प्रोटीन तीन आयामी संरचना. लेकिन इन छवियों को प्रकट नहीं करते कि यह कैसे काम करता है.

"समस्या यह है कि यह जब तक प्रोटीन मोटर एक microtubule कि संरचनात्मक rearrangements होती है कि सक्षम एटीपी hydrolysis, इस प्रक्रिया है कि एटीपी से kinesin के लिए ऊर्जा स्थानान्तरण, बांध नहीं है." डाउनिंग कहते हैं.

इस महत्वपूर्ण चरण में छवि kinesin, डाउनिंग और Sindelar cryoelectron माइक्रोस्कोपी, जो इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का एक प्रकार जिसमें नमूना बेहद कम तापमान पर अध्ययन किया है के लिए बदल गया. प्रौद्योगिकी संरचनात्मक जीव द्वारा छवि प्रोटीन और अन्य अणुओं के लिए प्रयोग किया जाता है के रूप में वे वास्तविक दुनिया स्थितियों में दिखाई देते हैं, इस मामले में एक kinesin प्रोटीन एक microtubule से जुड़ी है.

तकनीक मोटर साइकिल के चार चरणों में 8 से 9 kinesin मोटर ऐंग्स्ट्रॉम संकल्प फोटो झुकेंगे के रूप में यह एक microtubule चाल के साथ. एक ऐंग्स्ट्रॉम एक दस एक मीटर की billionth है. एक गाइड के रूप में इन छवियों का उपयोग करना, शोधकर्ताओं तो kinesin घटकों के भी उच्च संकल्प crystallographic छवियों "में गिरा दिया". यह कदम उन्हें कार्रवाई में kinesin के परमाणु स्तर संरचनात्मक मॉडल प्राप्त करने के लिए सक्षम होना चाहिए.

"सामूहिक रूप से, इस काम kinesin microtubule संलग्न शक्ति स्ट्रोक के लिए एक विस्तृत आणविक विवरण प्रदान करता है" डाउनिंग कहते हैं. "दूसरे शब्दों में, हम यह देख सकते हैं कि यह कैसे वास्तविक जीवन में काम करता है हम kinesin पर विभिन्न चरणों में देखा और सीखा है क्या यह एक रचना से दूसरे करने के लिए स्थानांतरित करने के लिए कारण बनता है, जो यह कैसे microtubule साथ कार्गो खींचती है."

आगे एक महत्वपूर्ण जैविक प्रक्रिया elucidating के अलावा, डाउनिंग और Sindelar अनुसंधान रोग से लड़ने दवाओं के विकास को सूचित कर सकते हैं. Kinesin मुख्य नौकरियों के गुणसूत्रों कोशिका विभाजन के दौरान अलग बढ़ रहा है. कुछ ब्लॉक है कि इस प्रक्रिया कोशिका मृत्यु है, जो taxol जैसे कई कैंसर के उपचारों के आधार करने के लिए नेतृत्व करेंगे.

"Kinesin कैसे काम करता है नई अंतर्दृष्टि में वैज्ञानिकों को दवाओं है कि लक्ष्य और ब्लॉक विशेष kinesin आंदोलनों को विकसित करने के लिए अनुमति दे सकता है" डाउनिंग कहते हैं.

Last Update: 9. October 2011 03:55

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