電池想像技術

開發技術對複雜生物系統查找在亞細胞級別的圖像由部門傳統上阻礙了在生物的學術域和物理之間。但是, 新建學科熱忱看了一定數量令人激動的預付款在超級解決方法想像技術。

在物理世界、保□・O'Shea, 一位生物物理學家的6月問題在諾丁漢、邁克爾・Somekh, 光學工程師大學在生物物理學、想像& 光學科學, 和威廉巴恩斯諾丁漢的學院, photonics 教授在埃克塞特大學, 概述這些新建技術和探索為什麼他們的發展是要求生物學家和物理學家最佳的工作成績的努力。

傳統部門在學科之間查找了共同基礎在工作成績對圖像蜂窩電話功能。當一些活細胞比80 個千分尺大的, 重要和興趣的蜂窩電話進程- 譬如發信號在電池之間- 可能發生充分少於一個千分尺縮放比例。

這形成嚴肅的挑戰為傳統想像技術譬如熒光顯微學, 藉以光學顯微鏡被使用觀察用螢光分子被標記了散發光子當照耀以一個特定波長的光的生物結構, 作為這些聘用最好200 nanometres 的解決方法。越來越, 生物學家轉向了物理學家為幫助在打破這個"衍射" 限額。

結果是發展近年來幾個新穎的技術擴大伸手可及的距離熒光顯微學。這些包括方法譬如被刺激的放射取盡顯微學(STED), 隨機重建顯微學(風暴), 相片被激活的本地化顯微學(掌上型電腦) 並且被構造的照明顯微學, 是能解決結構一樣小像50 nanometres 。這些技術編譯在允許光實際衍射限額被中斷的理論和實驗工具公用對物理。

如同條款的作者解釋, "什麼是引人入勝的是生物實驗需要驅動發展在想像技術, 當預付款在想像技術反過來_發新建生物問題。許多這些發展並且匹配手拉手發生在生物認為, 親密地涉及物理學家的一次革命。"

Gcn4 、突岩和蜂窩電話老化

研究員揭露了關於怎樣的詳細資料飲食限制減速老化。華盛頓大學小組科學家揭露了關於飲食限制減慢老化進程的結構的詳細資料。工作在酵母電池裡, 研究員鏈接了核糖體、蛋白質製造的工廠在活細胞裡, 和Gcn4, 援助在基因資訊表達式, 對路與飲食回應和老化有關的專業蛋白質。研究, 由UW 大學教學人員布賴恩・甘乃迪和馬特・Kaeberlein 帶領, 出現在日記帳電池的4月18 日問題。

早先研究表示, 飲食限制壽命擴展的屬性被斡旋一部分由被減少的發信號通過突岩, 酵素被介入在許多重要運算在電池。當有機體有較少突岩信號以回應飲食限制, 一個副作用是, 有機體並且減少它做新建蛋白質的費率, 處理叫的轉換。

在這個項目, UW 研究員學習了的酵母電池許多不同的張力有更低的蛋白質生產。他們發現了變化對核糖體, cell’s 蛋白質工廠, 有時導致增加的壽命。核糖體被彌補二份- 大和小亞單位- 並且研究員被設法隔絕與壽命間距相關的變化到那些零件的當中一個。

"什麼我們立即注意了是長壽命的張力總有變化在大ribosomal 亞單位和從未在小亞單位," 一名研究生說study’s 主要作者, Kristan 斯蒂芬, 在生化的UW 部門。

研究員並且測試了一種藥物叫做diazaborine, 特定干涉ribosomes’ 的綜合; 大亞單位, 但不小亞單位, 和發現對待電池與藥物做了他們居住大約百分之50 長比未經治療的電池。使用一系列的基因測試, 科學家然後顯示了ribosomes’ 的那取盡; 大亞單位可能增加壽命由結構與飲食限制有關- 突岩信號路。

"我們知道, 飲食限制減少了突岩信號, 並且被減少的突岩信號減少了轉換或蛋白質生產, 僅這是第一直接證據所有三行動在同樣基因路," 說甘乃迪, 生化副教授。

“The 大問題然後成為了什麼發生在這些轉換短少電池裡在緩慢的老化, ” 被添加的Kaeberlein, 病理學一名助理教授。“That's 當Vivian MacKay, 一個共同執筆者在研究, 有想法看Gcn4.”

Gcn4 是專業蛋白質稱副本系數, 幫助調用基因資訊在電池增長期間。蛋白質被激活當電池是餓的為氨基酸。什麼做了Gcn4 感興趣對UW 小組是管理規定其唯一模式。

“When 核糖體不運作在百分之100 能力, 多數蛋白質高效率地被製作較少, 但Gcn4 是不同的, ” 被解釋的博士MacKay, 生化研究教授。“Sometimes, 您實際上得到更多Gcn4 被生產既使當一切下來。That’s 精確什麼我們查找了在長式居住的酵母張力以變化在ribosome.” 的大亞單位;

做連結在Gcn4 和長壽之間, 科學家然後請求是否防止Gcn4 增量會阻攔壽命擴展名。每次, 電池缺乏Gcn4 沒有回應一樣強烈像Gcn4 正電池。

“The 增加了Gcn4 的生產在長壽命的酵母張力, 與Gcn4 被結合的充分的壽命擴展名, 製造的需求強制論點為Gcn4 當一個重要順流系數在這條長壽路, ” Kaeberlein 認為。

雖然科學家不知道是否Gcn4 充當在有機體的一個相似的角色不同於酵母, 甘乃迪指出, 蠕蟲、飛行、滑鼠和人全部有Gcn4 像看上去被調控用一個相似的方式的蛋白質。

突岩和轉換的“The 角色在老化為人所知被保存橫跨許多另外種類, 因此它是振振有詞的這個Gcn4 的功能被保存, ” 甘乃迪說。未來研究將瞄準測試這個假說。

“Clearly 突岩信號是一個要素, 和或許專業要素, 有利健康效應與相關飲食限制, ” 前述Kaeberlein 。“The 困難與突岩作為一個治療目標, 然而, 是在負副作用的潛在。因為我們學會更多機構詳細資料在怎樣之後突岩調控老化, 我們有希望地能辨認更好的目標為對待的年齡伴生的疾病在people.”