Un equipo de investigadores de UC Mercedes ha demostrado que las pequeñas células artificiales pueden mantener el tiempo correctamente e imitar las cerraduras diarias que se encuentran en los organismos. Sus resultados resaltaron cómo los relojes biológicos permanecen programados a pesar del ruido molecular hereditario dentro de las células.
Estudio, apareció recientemente Comunicaciones de la naturalezaDirigido por el profesor de bioingeniería Anand Bala Subramaniam y el profesor de química y bioquímica Andy Lewing. El primer autor, Alexander Zhang a Lee, recibió un título de doctorado. En el laboratorio de Subramaniam.
Relojes biológicos, también conocidos como ciclos de ritmo de 24 horas de circaden que regulan el sueño, el metabolismo y otros procesos importantes. En busca de mecanismos detrás de las cerraduras circulares de cianobacterias, los investigadores crearon el trabajo de reloj en una estructura simple en forma de células, llamada WeClics. Estos wesche estaban llenos de proteína de reloj básica, una de ellas estaba etiquetada con un marcador fluorescente.
Las células artificiales brillan en un ritmo de 24 horas regularmente durante al menos cuatro días. Sin embargo, cuando se redujo el número de proteínas del reloj o se redujo los vasos, se detuvo el ritmo del ritmo. La pérdida de ritmo siguió a una muestra reproductiva.
Para explicar estos resultados, el equipo creó un modelo computacional. El modelo ha revelado que los relojes son más fuertes con el alto número de proteínas de reloj, lo que permite mantener miles de pesos de manera confiable, incluso cuando la cantidad de proteína varía ligeramente entre el vascular.
Este modelo también sugirió que otro componente del sistema de circulación natural, que es responsable de dentro y fuera del gen, no juega ningún papel vital en el mantenimiento de relojes individuales, pero es esencial para armonizar el tiempo de la población.
Los investigadores también señalaron que algunos restos de proteína de reloj en las paredes de los vasos, lo que significa que un alto recuento de proteínas es esencial para mantener el trabajo adecuado.
Subramaniam dijo: “Este estudio muestra que podemos separar y comprender los principios básicos del tiempo biológico, utilizando sistemas fáciles y artificiales”.
El trabajo conduce a relojes biológicos, encabezado por Subramaniam y Levang, dijo que el trabajo de estudiar relojes biológicos, dijo el profesor de microbiología en la Universidad Estatal de Ohio y los relojes circadeos.
“El reloj de circulación cianobacteriana depende lentamente de las reacciones bioquímicas que naturalmente hacen ruido, y se ha sugerido que se necesita el número de proteínas altas en el clock para eliminar este ruido”, dijo Feng. “Este nuevo estudio introduce un método para observar la reacción del reloj de formación de referencia dentro de los vasos ajustados de acuerdo con el tamaño de la dimensión celular.
El departamento de Subramaniam está asociado con el miembro de la facultad y el Instituto de Investigación de Ciencias de la Salud (HSRI) en el departamento de bioingeniería. Lewing es miembro de la facultad en el Departamento de Química y Bioquímica, también asociado con HSRI. Es miembro de la Academia Americana de Microbiología y 2025 del Premio Doroti Crofot Hudkin de la Sociedad de Proteínas.
El trabajo fue apoyado por la División de Investigación de Materiales por el Premio National Science Foundation Foundation de Subramaniam y la subvención de la Oficina de Investigación del Instituto Nacional de Salud y Ejército otorgada a Lewing. Lewing fue apoyado por la Comunidad del Centro NSF Cristo para Máquinas Celulares y Biométricas en UC Mercedes.
