Plasmodium je rod parazitických jednobuněčných organismů, z nichž některé druhy způsobují malárii.
Parazit vyžaduje dva hostitele – komáraAnopheles a člověk k dokončení svého životního cyklu. V každé fázi svého životního cyklu má různé podoby. Přechod z jedné formy do druhé vyžaduje masivní reorganizaci cytoskeletu. Vědci z univerzity v Ženevě (UNIGE) si posvítili na organizaci cytoskeletu v plazmodiích.
Jejich studie, publikovaná v PLOS Biology,podrobně popisuje kosterní organizaci parazita v bezprecedentním měřítku přizpůsobením nedávno vyvinuté expanzní mikroskopické techniky. Biologové před snímkováním „nafouknou“ buňky, což umožní přístup k větším detailům struktury v nanometrickém měřítku. Během studie vědci objevili stopy organely – konoidy.
Cytoskelet nebo buněčná kostra je tvořena sítíněkolik typů vláken včetně aktinu a tubulinu. Jak parazit prochází vývojovými stádii, jeho cytoskelet prochází řadou radikálních reorganizací. Zejména plasmodie vyžadují velmi specifický cytoskelet, aby se pohybovaly a pronikly přes membránové bariéry hostitelských buněk. Tyto dva procesy jsou ústřední pro patogenezi parazitů způsobujících malárii.
"Vzhledem k velmi malé velikosti plasmodia - 50krát menší než lidská buňka – vidět její cytoskelet je velký technický problém. To je důvod, proč jsme přizpůsobili náš protokol expanzní mikroskopie. Jedná se o nafouknutí biologického vzorku při zachování jeho původního tvaru. Takto jsme byli schopni pozorovat plazmodia s rozlišením, které dříve nebylo k dispozici,“ vysvětlují Héloïse Berthier a Virginia Hamel, výzkumnice z UNIGE.
Vědkyně pozorovaly parazita ve fáziookinetes, forma zodpovědná za invazi do středního střeva komára. Toto je důležitá fáze šíření malárie. Na špičce parazita viděli biologové strukturu vyrobenou z tubulinu. Podobá se konoidu, organele účastnící se invaze hostitelské buňky, u příbuzných parazitů Apicomplexa.
Objev tohoto rudimentárního conoiduzdůrazňuje sílu expanzní mikroskopie, kterou lze použít k zobrazení struktur cytoskeletu v nanoměřítku bez nutnosti použití speciálních mikroskopů.
Přečtěte si více
Uran získal status nejpodivnější planety ve sluneční soustavě. Proč?
Fyzici vytvořili analogii černé díry a potvrdili Hawkingovu teorii. Kam to vede?
Potrat a věda: co se stane s dětmi, které porodí
Anopheles mosquitoes - rod Dipterahmyz, jehož mnoho druhů je nositelem lidských parazitů - malárie plasmodia. Anopheles spolu s rody Bironella a Chagasia tvoří podčeleď Anophelinae.
Mezivlákna (PF, nanovlákna) -nitkovité struktury speciálních proteinů, jedna ze tří hlavních složek cytoskeletu eukaryotických buněk. Obsahuje jak v cytoplazmě, tak v jádru většiny eukaryotických buněk.
Aktin je globulární protein, ze kterého se tvoří mikrofilamenta - jedna z hlavních složek cytoskeletu eukaryotických buněk.
Tubulin je protein, ze kteréhomikrotubuly. V nich, stejně jako v cytoplazmě buněk, je ve formě dimeru jedné molekuly α-tubulinu a jedné molekuly β-tubulinu. Jako součást takového dimeru je ke každé molekule tubulinu připojena molekula GTP. Každá z těchto podjednotek má tři domény.
V metodě expanzní mikroskopie jsou studované proteiny zabudovány do husté sítě molekul bobtnajícího polyelektrolytového gelu, díky čemuž je vzorek fyzicky zvětšen.