03.06.2020
Денис Гордеев

Ученые сделали непрозрачными человеческие клетки

3.8

Белки морских моллюсков дают возможность управлять прозрачностью клеток и изучать некоторые внеклеточные структуры.

Гранулы рефлектина в клетках
Гранулы рефлектина в клетках / Gorodetsky, Chatterjee et al., Nature Communications, 2020

Биологи из Калифорнийского университета в Ирвайне смогли сделать клетки почек человека светонепроницаемыми. В этом им помог обитатель морских глубин — опалесцирующий кальмар. Благодаря наличию особых белков это существо способно менять прозрачность своего тела и тем самым спасаться от хищников.

«В течение тысячелетий люди были очарованы прозрачностью и невидимостью, которые стали источником вдохновения для философских размышлений, научно-фантастических книг и многочисленных академических исследований, — говорит Атроули Чаттерджи, ведущий автор статьи, опубликованной в Nature Communications. — Наш проект <…> направлен на разработку и конструирование клеточных систем и тканей с контролируемыми свойствами для передачи, отражения и поглощения света».

Объектом интереса Чаттерджи и его коллег стали женские особи опалесцирующих кальмаров Doryteuthis opalescens. При появлении хищника поблизости моллюски способны быстро менять цвет своих полосок на мантии с прозрачного на почти полностью белый, чем они отпугивают врага.

Опалесцирующий кальмар Doryteuthis opalescens / Alchetron

Как это происходит с биохимической точки зрения, ученые пока не знают. Известно лишь, что за смену цвета отвечает слой лейкофорных клеток, расположенный под поверхностью кожи кальмара. В клетках этого слоя содержатся особые органеллы — лейкосомы, заполненные белками-рефлектинами. В ответ на изменение концентрации солей или воздействие биохимических медиаторов рефлектины меняют свою структуру, отражая больше света, что делает клетку непрозрачной.

Ученые встроили ген рефлектина в клетки человеческих почек. Уже через сутки после внедрения генетического вектора в отдельных клетках наблюдались скопления рефлектина, собиравшегося в гранулы. Кстати, это является уникальным свойством отражающих белков: так, когда ученые заставляли те же клетки производить красный флуоресцентный белок, он равномерно распределялся по всему объему.

Демонстрация оптических свойств модифицированных клеток / Gorodetsky, Chatterjee et al., Nature Communications, 2020

Наблюдая за культурой клеток при помощи фазово-контрастного микроскопа, исследователи заметили, что клетки, в которых синтезировался рефлектин, были более контрастными на фоне субстрата, то есть стали по-другому отражать свет. Затем ученые попробовали изменить прозрачность клеток: для этого они увеличили концентрацию соли в культуральной жидкости вдвое. После такого структура светоотражающих белков поменялась — и клетки стали непрозрачными.

Исследование проведено не просто ради интереса. Изменяя прозрачность клеток, можно отслеживать их распределение в культуре и органоидах, а возможно — и в живых организмах. Также склонность рефлектинов мигрировать и собираться возле клеточной мембраны позволяет исследовать такие структуры, как экзосомы (внеклеточные пузырьки, выделяемые мембраной в межклеточное пространство).

Ранее мы писали о том, зачем змеям нужен замысловатый камуфляж в виде узора на спине, и что стеклянным лягушкам обеспечивает прозрачная кожа.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

2 декабря
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 12:49
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

1 декабря
Мария Азарова

Более низкие уровни интерлейкина-6 — маркера системного воспаления — выявили у людей, которые считали, что готовы предоставлять больше поддержки окружающим, чем получать взамен.

2 декабря
Василий Парфенов

Пару недель назад Международная космическая станция разменяла 23-й год своего существования на орбите. И хотя далеко не все ее модули насчитывают и десяти лет эксплуатации, конструкция в целом давно вызывает опасения в надежности. В числе прочего американскую сторону особо волнуют недавние неполадки в российском сегменте. Их считают предвестником серьезного препятствия человеческой экспансии в космос — когда мы лишимся важнейшего форпоста на орбите Земли, а замены ему еще не появится.

Позавчера, 09:23
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: