Plasmodium er en slægt af parasitære encellede organismer, hvoraf nogle arter forårsager malaria.
Parasitten kræver to værter - en mygAnopheles og manden for at fuldføre deres livscyklus. Den antager forskellige former på hver fase af dens livscyklus. Overgangen fra en form til en anden kræver massiv omorganisering af cytoskelettet. Forskere fra universitetet i Genève (UNIGE) har kastet lys over organiseringen af cytoskelettet i plasmodia.
Deres undersøgelse, offentliggjort i PLOS Biology,beskriver parasittens skeletorganisation i en hidtil uset skala ved at tilpasse en nyligt udviklet ekspansionsmikroskopiteknik. Biologer "oppuster" celler før billeddannelse, hvilket giver adgang til flere strukturelle detaljer på en nanometrisk skala. Under undersøgelsen opdagede videnskabsmænd spor af en organel - konoider.
Cytoskelet eller celleskelet består af et netværkflere typer filamenter, herunder actin og tubulin. Da parasitten gennemgår udviklingsstadierne, gennemgår dens cytoskelet flere radikale omorganiseringer. Især kræver plasmodia et meget specifikt cytoskelet for at bevæge sig og trænge igennem membranbarrierer i dets værtsceller. Disse to processer er centrale for patogenesen af de parasitter, der forårsager malaria.
"På grund af den meget lille størrelse af plasmodium - 50gange mindre end en menneskelig celle - at se dens cytoskelet er et stort teknisk problem. Det er derfor, vi tilpassede vores ekspansionsmikroskopiprotokol. Det involverer oppustning af en biologisk prøve, mens dens oprindelige form bevares. Sådan var vi i stand til at observere plasmodia med en opløsning, som ikke tidligere var tilgængelig,” forklarer Héloïse Berthier og Virginia Hamel, forskere fra UNIGE.
Kvindelige videnskabsmænd observerede parasitten på scenenookinetes, den form, der er ansvarlig for at invadere myggens mellemtarm. Dette er en vigtig fase i spredningen af malaria. På spidsen af parasitten så biologer en struktur lavet af tubulin. Det ligner conoiden, en organel involveret i værtscelleinvasion, i de relaterede Apicomplexa-parasitter.
Opdagelsen af denne rudimentære konoidfremhæver kraften i ekspansionsmikroskopi, som kan bruges til at se cytoskeletstrukturer i nanoskala uden behov for specielle mikroskoper.
Læs mere
Uranus har modtaget status som den mærkeligste planet i solsystemet. Hvorfor?
Fysikere har skabt en analog til et sort hul og bekræftet Hawkings teori. Hvor det fører hen?
Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder
Anopheles myg - slægten Dipterainsekter, hvoraf mange arter bærer humane parasitter - malaria plasmodia. Anopheles sammen med slægterne Bironella og Chagasia udgør underfamilien Anophelinae.
Mellemliggende filamenter (PF, nanofilamenter) -trådlignende strukturer af specielle proteiner, en af de tre hovedkomponenter i cytoskelet af eukaryote celler. Indeholdt både i cytoplasmaet og i kernen i de fleste eukaryote celler.
Actin er et kugleformet protein, hvorfra mikrofilamenter dannes - en af hovedkomponenterne i cytoskelet i eukaryote celler.
Tubulin er det protein, hvorframikrotubuli. I dem såvel som i cellernes cytoplasma er det i form af en dimer af et α-tubulinmolekyle og et β-tubulinmolekyle. Som en del af en sådan dimer er et GTP-molekyle bundet til hvert tubulinmolekyle. Hver af disse underenheder har tre domæner.
I metoden til ekspansionsmikroskopi inkorporeres de undersøgte proteiner i et tæt netværk af molekyler af den kvældende polyelektrolytgel, på grund af hvilken prøven fysisk forstørres.