Neue live-imaging-Technik zeigt, zelluläre Reparatur-crew Stopfen undicht biologische Barriere
Angenommen, Sie Leben in einem backstein-Haus und bemerken Risse im Mörtel, die lassen, in die kalte Luft, Regen und Insekten-Schädlingen. Sie nennen könnte ein brick mason zu reparieren die Lecks und Wiederherstellung der Barriere, hält die Natur eindringen kann.
In viel die gleiche Weise, die Blätter von Zellen in unserem Körper genannt epithelialen Geweben, Mantel, unsere Organe, erstellen von Wand-wie auch Barrieren, die schützen uns vor Bakterien, Viren und andere krankmachende Eindringlinge. Und wenn potenziell schädliche Lücken zwischen diesen Zellen entstehen, die einen molekularen Schalter wird umgedreht rufen Sie die Reparatur-crew und beheben Sie die Lecks.
Mit einem neuartigen live-imaging-Technik, die Sie entwickelten, Forscher der University of Michigan haben erreicht der erste direkte Nachweis von kurzlebigen Lecks in der epithelialen Geweben, wie Sie auftreten. Ihre neue Mikroskopie-Barriere-assay auch erlaubt Ihnen, zu entdecken, dass der Reparatur-Mechanismus umfasst lokale Aktivierung ein protein namens Rho.
Der neue assay könnte dazu beitragen, Einblicke in die Mechanismen der Krankheiten, deren Ziel die epitheliale Barriere — Krankheiten, die durch Mikroben und Allergene, sowie verschiedene entzündliche Zustände, Erkrankungen des Immunsystems, diabetes und sogar Krebserkrankungen. Und der Test könnte möglicherweise verwendet werden, um Bildschirm-Drogen zu behandeln, diejenigen, die leiden, so die Forscher.
Das team der Ergebnisse werden geplant für die online-Publikation Feb. 14 in der Zeitschrift Developmental Cell. Ann Miller, ein außerordentlicher professor in der U-M-Abteilung der Molekularen, Zellulären und Entwicklungsbiologie, ist senior-Autor des Papiers. Der erste Autor Rachel Stephenson, ein Forschungs-Wissenschaftler in Miller ‚ s lab, die durchgeführt wird das Projekt für Ihre dissertation.
„Eine wichtige unbeantwortete Frage über das Epithel-Gewebe, ist: Wie sind die Kontaktstellen zwischen Zellen in der Lage zu halten die biologische Barriere-Funktion auch, wie Zellen Ihre Form verändern?“ Miller sagte.
In der Studie von Miller ‚ s-team Epithelzellen in der live-Frosch-Embryonen, die Zell-Zell-junctions, die ähnlich in der Struktur und Zusammensetzung aus Proteinen, zu denen in menschlichen epithelialen Gewebe.
Während der Embryonalentwicklung werden viele Zellen zusammen arbeiten, um Knicken und Falten Gewebe. Mit Ihrer neuen Mikroskopie-Assays — was ist bekannt als ZnUMBA für Zink-basierte Hochempfindliche Mikroskopische Barriere — Assay untersuchten die Wissenschaftler, was passiert auf zellulärer Ebene bei der epithelialen Zell-Zell-junctions sind gestreckt.
Sie zeigten, daß Löcher in der Barriere-Funktion passiert, wenn Zell-Zell-junctions verlängern. Aber die Lecks sind von kurzer Dauer, was darauf hindeutet, gibt es einen aktiven repair-Mechanismus.
Auf der weiteren Untersuchung entdeckten die Forscher, dass der Reparatur-Mechanismus umfasst lokale Aktivierung des proteins Rho, in einem plötzlichen Ausbruch von Aktivität, die Sie genannt eine Rho-flare. Rho-Proteine aktiviert dann, Vertrag der Kreuzung, es zu reparieren.
„Wir haben entdeckt, dass Zellen, die normalerweise sehr proaktiv, wenn es um die Aufrechterhaltung der Barriere,“ Meltzer sagte. „Diese Reparatur-Mechanismus erfolgt schnell und erfolgt sehr lokal, die nur einen kleinen Teil des cell-junction, anstatt mehrere Zellen oder ganze Gewebe.
„Wir denken, dass dieser proaktive Ansatz ist, was gibt unseren Zellen die Flexibilität, sich zu bewegen und Ihre Form ändern, ohne die Barrierefunktion der Gewebe. Krankheiten, die mit einem undichten Barriere könnte sein, aufgrund einer fehlerhaften Reparatur-Mechanismus oder die Zellen, die Unfähigkeit zu erkennen, Lecks und Schalter umlegen.“
Stephenson und andere Mitglieder der Miller-Labor arbeiten jetzt, um zu bestimmen, wie der Schalter wird umgedreht zu drehen Rho-zur richtigen Zeit am richtigen Ort und zur Identifizierung anderer Proteine, die Teil der zellulären Reparatur-crew zu Stopfen undicht, biologische Barrieren.
