Το Plasmodium είναι ένα γένος παρασιτικών μονοκύτταρων οργανισμών, ορισμένα είδη των οποίων προκαλούν ελονοσία.
Το παράσιτο απαιτεί δύο ξενιστές - ένα κουνούπιΟ Ανωφελής και ο άνθρωπος να ολοκληρώσουν τον κύκλο ζωής τους. Λαμβάνει διαφορετικές μορφές σε κάθε στάδιο του κύκλου ζωής του. Η μετάβαση από τη μια μορφή στην άλλη απαιτεί μαζική αναδιοργάνωση του κυτταροσκελετού. Επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Γενεύης (UNIGE) έριξαν φως στην οργάνωση του κυτταροσκελετού στο πλασμώδιο.
Η μελέτη τους, που δημοσιεύτηκε στο PLOS Biology,αναλύει τη σκελετική οργάνωση του παρασίτου σε άνευ προηγουμένου κλίμακα, προσαρμόζοντας μια τεχνική μικροσκοπίας επέκτασης που αναπτύχθηκε πρόσφατα. Οι βιολόγοι «φουσκώνουν» τα κύτταρα πριν από την απεικόνιση, επιτρέποντας την πρόσβαση σε περισσότερες δομικές λεπτομέρειες σε νανομετρική κλίμακα. Κατά τη διάρκεια της μελέτης, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ίχνη οργανιδίου - κωνοειδή.
Ο κυτταροσκελετός, ή ο κυτταρικός σκελετός, αποτελείται από ένα δίκτυοδιάφοροι τύποι νημάτων, συμπεριλαμβανομένων ακτίνης και τουμπουλίνης. Καθώς το παράσιτο περνά από τα στάδια ανάπτυξης, ο κυτταροσκελετός του υφίσταται πολλαπλές ριζικές αναδιοργανώσεις. Συγκεκριμένα, η πλασμωδία απαιτεί έναν πολύ ειδικό κυτταροσκελετό για να κινείται και να διεισδύει στα μεμβρανικά φράγματα των κυττάρων ξενιστή του. Αυτές οι δύο διαδικασίες είναι κεντρικές για την παθογένεση των παρασίτων που προκαλούν ελονοσία.
«Λόγω του πολύ μικρού μεγέθους του πλασμωδίου - 50φορές μικρότερο από ένα ανθρώπινο κύτταρο - το να δούμε τον κυτταροσκελετό του είναι ένα μεγάλο τεχνικό πρόβλημα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο προσαρμόσαμε το πρωτόκολλο μικροσκοπίας επέκτασης. Περιλαμβάνει το φούσκωμα ενός βιολογικού δείγματος διατηρώντας το αρχικό του σχήμα. Έτσι μπορέσαμε να παρατηρήσουμε πλασμωδία με ανάλυση που δεν ήταν προηγουμένως διαθέσιμη», εξηγούν η Héloïse Berthier και η Virginia Hamel, ερευνητές από το UNIGE.
Γυναίκες επιστήμονες παρατήρησαν το παράσιτο στη σκηνήookinetes, η μορφή που ευθύνεται για την εισβολή στο μέσο έντερο του κουνουπιού. Αυτό είναι ένα σημαντικό στάδιο στην εξάπλωση της ελονοσίας. Στην κορυφή του παρασίτου, οι βιολόγοι είδαν μια δομή από τουμπουλίνη. Είναι παρόμοιο με το κωνοειδή, ένα οργανίδιο που εμπλέκεται στην εισβολή των κυττάρων ξενιστή, στα σχετικά παράσιτα Apicomplexa.
Ανακάλυψη αυτού του στοιχειώδους κονοειδήεπισημαίνει τη δύναμη της μικροσκοπίας επέκτασης, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την προβολή δομών κυτοσκελετού σε νανοκλίμακα χωρίς την ανάγκη ειδικών μικροσκοπίων.
Διαβάστε περισσότερα
Ο Ουρανός έχει λάβει την κατάσταση του πιο παράξενου πλανήτη στο ηλιακό σύστημα. Γιατί;
Οι φυσικοί έχουν δημιουργήσει ένα ανάλογο μιας μαύρης τρύπας και επιβεβαίωσαν τη θεωρία του Hawking. Πού οδηγεί;
Άμβλωση και επιστήμη: τι θα συμβεί στα παιδιά που θα γεννήσουν
Κουνούπια Anopheles - γένος Dipteraέντομα, πολλά από τα οποία είναι φορείς ανθρώπινων παρασίτων - πλασμωδία ελονοσίας. Οι Anopheles μαζί με τα γένη Bironella και Chagasia αποτελούν την υποοικογένεια Anophelinae.
Ενδιάμεσα νήματα (PF, νανοϊνώματα) -κλωστές δομές ειδικών πρωτεϊνών, ένα από τα τρία κύρια συστατικά του κυτταροσκελετού των ευκαρυωτικών κυττάρων. Περιέχεται τόσο στο κυτταρόπλασμα όσο και στον πυρήνα των περισσότερων ευκαρυωτικών κυττάρων.
Η ακτίνη είναι μια σφαιρική πρωτεΐνη από την οποία σχηματίζονται μικροϊνώματα - ένα από τα κύρια συστατικά του κυτταροσκελετού των ευκαρυωτικών κυττάρων.
Η τουμπουλίνη είναι η πρωτεΐνη από την οποίαμικροσωληνίσκοι. Σε αυτά, καθώς και στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων, έχει τη μορφή διμερούς ενός μορίου α-τουμπουλίνης και ενός μορίου β-τουμπουλίνης. Ως μέρος ενός τέτοιου διμερούς, ένα μόριο GTP συνδέεται σε κάθε μόριο τουμπουλίνης. Κάθε μία από αυτές τις υπομονάδες έχει τρεις τομείς.
Στη μέθοδο της μικροσκοπίας επέκτασης, οι υπό μελέτη πρωτεΐνες ενσωματώνονται σε ένα πυκνό δίκτυο μορίων της πηκτής πηκτής πολυηλεκτρολύτη, λόγω του οποίου το δείγμα διογκώνεται φυσικά.