Las células en el cuerpo intercambian varias señales con su entorno. Las vías de señal deficientes pueden afectar negativamente la función de las células y causar enfermedades. Sin embargo, apenas sabemos más que el vocabulario del lenguaje celular. Se desconoce cómo las "palabras"se combinan en "oraciones". Si se conociera la gramática celular, podrían entenderse procesos complejos en las células. Los investigadores de KIT ahora han presentado un método para decodificar la gramática de las señales celulares en la revista Angewandte Chemie Química aplicada.
"Los receptores en las membranas celulares reaccionan a una multitud de moléculas de señal. Representan el vocabulario de la comunicación", explica Christof Niemeyer, del Instituto de Interfaces Biológicas de KIT. Como regla, varios receptores distribuidos espacialmente se abordan en paralelo, solocomo en el lenguaje humano, donde se combinan varias palabras en una oración. El significado exacto de las palabras individuales está determinado por el contexto de todos los componentes de la oración solamente. "Con la ayuda de nuestro nuevo método MOSAIC, ahora podemos decodificar específicamente nosolo vocabulario, pero oraciones completas del lenguaje celular "
Para abordar una celda individual con una oración definida, Niemeyer y su equipo primero fijaron las moléculas de señal deseadas en un tipo de tablero de aproximadamente 100 nm de longitud con una precisión de 5 nm. Luego, se aplicaron docenas de estos tableros alportador de células. De esta manera, muchas moléculas pueden organizarse en un área más grande con precisión nanométrica. "Logramos combinar en el método MOSAIC tanto la autoorganización de moléculas como una tecnología de impresión microscópica", dice Niemeyer.
Los tableros están compuestos de largas moléculas de ADN de acuerdo con un plano preciso. De manera autoorganizada, la molécula de ADN se pliega para formar un tablero de 100 nm de longitud y 50 nm de ancho, que puede tomar la señal deseadamoléculas en lugares definidos. Los cimientos de los tableros están impresos en el portador celular a partir de fragmentos de ADN. Estos cimientos específicos tienen unos pocos micrómetros de diámetro y pueden imprimirse en un área de hasta 1 cm2. Al seleccionar las secuencias de ADN apropiadas, los tablerosadherirse a la base correcta con la orientación correcta. Para demostrar el funcionamiento del método MOSAIC estructuras de origami multiescala como interfaces para células, los investigadores demostraron en el primer estudio que la línea celular modelo MCF7 reacciona de manera diferente a tableros con densidades de disposición variable.
"Muchas enfermedades, como el cáncer o los trastornos autoinmunes, se pueden atribuir al mal funcionamiento de los receptores y las señales en las células. Por lo tanto, comprender las vías complejas de las señales es la base para futuros enfoques terapéuticos y el desarrollo de fármacos", enfatiza Niemeyer.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de Karlsruhe . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :