Uchuvchi yurish: tirik hujayra ichidagi oqsil bilan nima sodir bo'ladi
Uchuvchi yurish: tirik hujayra ichidagi oqsil bilan nima sodir bo'ladi

Video: Uchuvchi yurish: tirik hujayra ichidagi oqsil bilan nima sodir bo'ladi

Video: Uchuvchi yurish: tirik hujayra ichidagi oqsil bilan nima sodir bo'ladi
Video: DUNYO XAZINABONI. ROTSHILDLAR OILASI. 2024, May
Anonim

Ko'pchilik bizning ichimizda qanchalik hayratlanarli jarayonlar sodir bo'layotganiga shubha qilmaydi. Men sizga faqat yangi avlod elektron mikroskoplarining paydo bo'lishi bilan ko'rishga muvaffaq bo'lgan mikroskopik dunyoga ko'proq qarashni taklif qilaman.

2007 yilda yapon tadqiqotchilari mikroskop ostida tirik hujayraning "molekulyar motorlari" dan biri - yuruvchi oqsil miyozin V ning ishini kuzatishga muvaffaq bo'lishdi, u aktin tolalari bo'ylab faol harakatlana oladi va unga biriktirilgan og'irliklarni tortadi. Miyozin V ning har bir bosqichi uning "oyoqlaridan" biri (orqa) aktin filamentidan ajralganligi bilan boshlanadi. Keyin ikkinchi oyoq oldinga egilib, birinchisi molekulaning oyoqlarini bog'laydigan "menteşe" ustida, tasodifan aktin filamentiga tegguncha erkin aylanadi. Birinchi oyoqning xaotik harakatining yakuniy natijasi ikkinchisining sobit pozitsiyasi tufayli qat'iy aniqlanadi.

Keling, bu haqda ko'proq bilib olaylik …

… kinesin shunday yuradi

Tirik hujayra ichidagi oqsil bilan nima sodir bo'ladi
Tirik hujayra ichidagi oqsil bilan nima sodir bo'ladi

Tirik organizmlar tomonidan amalga oshiriladigan har qanday faol harakatlar (hujayra bo'linishi paytida xromosomalarning harakatlanishidan mushaklar qisqarishigacha) "molekulyar motorlar" - qismlari bir-biriga nisbatan harakatlana oladigan oqsil komplekslari ishiga asoslanadi. Yuqori organizmlarda molekulyar motorlarning eng muhimi aktin tolalari bo'ylab faol harakatlana oladigan har xil turdagi (I, II, III va boshqalar, XVII gacha) miyozin molekulalaridir.

Ko'pgina "molekulyar motorlar", shu jumladan miyozin V, yurish harakati printsipidan foydalanadi. Ular taxminan bir xil uzunlikdagi diskret bosqichlarda harakatlanadi va navbat bilan molekulaning ikkita "oyog'i" ning biri yoki boshqasi oldinda. Biroq, bu jarayonning ko'plab tafsilotlari noaniqligicha qolmoqda.

Tokiodagi Vaseda universitetining fizika fakulteti tadqiqotchilari mikroskop ostida real vaqt rejimida miyozin V ning ishini kuzatish imkonini beruvchi texnikani ishlab chiqdilar. Buning uchun ular o'zgartirilgan miyozin V ni qurdilar, bunda oyoq millari tubulin mikronaychalariga mahkam "yopishish" xususiyatiga ega.

O‘zgartirilgan miozin V eritmasiga mikronaychalar bo‘laklarini qo‘shib, olimlar bir nechta komplekslarni oldilar, ularda mikronaychaning bir qismi miyozin V ning faqat bir oyog‘iga yopishib qolgan, ikkinchisi esa bo‘sh qolgan. Ushbu komplekslar aktin tolalari bo'ylab "yurish" qobiliyatini saqlab qoldi va ularning harakatlarini kuzatish mumkin edi, chunki mikrotubulalar bo'laklari miyozinning o'zidan ancha katta va bundan tashqari, ular floresan yorliqlar bilan belgilangan. Bunda ikkita eksperimental konstruksiyadan foydalanilgan: bir holatda aktin tolasi kosmosda mahkamlangan va kuzatishlar mikronaychalar bo‘lagining harakati ustidan, ikkinchisida esa mikronaychalar fiksatsiyalangan va uning harakati ustidan olib borilgan. aktin tolasi bo'lagi kuzatildi.

Tirik hujayra ichidagi oqsil bilan nima sodir bo'ladi
Tirik hujayra ichidagi oqsil bilan nima sodir bo'ladi

Natijada, miyozin V ning "yurishi" juda batafsil o'rganildi (birinchi rasmga qarang). Har bir qadam miyozinning "orqa" oyog'ining aktin tolasidan ajralib chiqishi bilan boshlanadi. Keyin tolaga yopishib qolgan oyoq keskin ravishda oldinga egiladi. Aynan shu vaqtda energiya sarflanadi (ATP gidrolizi sodir bo'ladi). Shundan so'ng, "erkin" oyoq (rasmlarda yashil) menteşe ustida xaotik tarzda osilib keta boshlaydi. Bu Braun harakatidan boshqa narsa emas. Aytgancha, olimlar birinchi marta miyozin V ning oyoqlarini bog'laydigan ilgak ularning harakatlarini umuman cheklamasligini ko'rsatishga muvaffaq bo'lishdi. Ertami-kechmi, yashil oyoq aktin filamentining uchiga tegib, unga yopishadi. Ipga ulanadigan joy (va shuning uchun qadam uzunligi) butunlay ko'k oyoqning sobit moyilligi bilan belgilanadi.

Tajribada miyozin V ning erkin oyog'i bilan aktin filamentini qidirish bir necha soniya davom etdi; tirik hujayrada bu tezroq sodir bo'ladi, chunki u erda miyozin oyoqlarida og'irliksiz yuradi. Og'irliklar - masalan, membranalar bilan o'ralgan hujayra ichidagi pufakchalar - oyoqlarga emas, balki molekulaning rasmda "dum" sifatida tasvirlangan qismiga biriktirilgan.

Tavsiya: