一个DNA纳米设备用于绘制单个器官分辨率的
Junyi Zou1,2, Koushambi Mitra1,2,3, Palapuravan Anees1,2,3
1Department of Chemistry, The University of Chicago, Chicago, IL, USA.
Nature biotechnology
|September 21, 2023
概括
研究人员开发了一种新型探测器,用于在有机体内对离子 (Na+) 进行成像. 这种工具揭示了有机细胞Na+水平超过细胞质水平,并在内分体成熟过程中发生变化,进步了细胞平衡的理解.
科学领域:
- 细胞生物学 细胞生物学
- 生理学 生理学 生理学
- 生物化学 生物化学
背景情况:
- 细胞离子 (Na+) 稳态对生物体生理学至关重要.
- 目前对Na+稳态的理解主要集中在血膜传输上.
- 由于成像的局限性,有机细胞在Na+稳态中的作用和Na+通过有机细胞膜流动的方向在很大程度上是未知的.
研究的目的:
- 开发一种用于在有机体内成像光内Na+的新方法.
- 为了研究内解体通路中有机体Na+水平的动态.
- 探索器官Na +在细胞对盐应激反应中的作用.
主要方法:
- 使用DNA纳米装置开发一种pH值独立的,有机细胞可准的,比度探针.
- 该纳米设备包含一个Na+敏感的光体,一个参考染料和一个有机细胞向域.
- 在哺乳动物细胞和Caenorhabditis elegans中以单个内分泌体分辨率对光内Na+的成像.
主要成果:
- 在内解体途径的所有阶段,体Na+水平都高于细胞质水平.
- 随着内体细胞的成熟,器官中的Na+水平逐渐下降.
- 线虫中的溶酶体Na+水平在盐应激过程中由Na+/H+交换器NHX-5调节.
结论:
- 开发的探测器能够可视化亚细胞Na+度,克服了以前的成像限制.
- 器官,特别是内解体通路,在细胞Na+恒温中发挥着重要作用.
- 这项技术为详细研究控制细胞内Na+调节的机制开辟了新的途径.
