Plasmodium on yksisoluisten loisten laji, jonka jotkin lajit aiheuttavat malariaa.
Loinen vaatii kaksi isäntä - hyttynenAnopheles ja ihminen täydentämään elinkaarensa. Se saa erilaisia muotoja jossakin elinkaarensa vaiheessa. Siirtyminen yhdestä muodosta toiseen vaatii sytoskeleton massiivisen uudelleenjärjestelyn. Geneven yliopiston (UNIGE) tutkijat ovat valaisseet sytoskeleton organisoitumista plasmodiassa.
Heidän tutkimuksensa, joka julkaistiin PLOS Biologyssa,kuvailee loisen luuston rakennetta ennennäkemättömässä mittakaavassa mukauttamalla äskettäin kehitettyä laajennusmikroskopiatekniikkaa. Biologit "paisuttavat" soluja ennen kuvantamista, mikä mahdollistaa pääsyn enemmän rakenteellisiin yksityiskohtiin nanometrisessä mittakaavassa. Tutkimuksen aikana tutkijat löysivät jälkiä organellista - konoideista.
Sytoskeletti eli solurunko muodostuu verkostauseita filamenttityyppejä, mukaan lukien aktiini ja tubuliini. Kun loinen käy läpi kehitysvaiheen, sen sytoskeletoni käy läpi useita radikaaleja uudelleenjärjestelyjä. Erityisesti plasmodiat vaativat hyvin spesifisen sytoskeletonin liikkumaan ja tunkeutumaan isäntäsolujensa membraaniseiniin. Nämä kaksi prosessia ovat keskeisiä malariaa aiheuttavien loisten patogeneesissä.
"Plasmodiumin erittäin pienen koon vuoksi - 50kertaa pienempi kuin ihmissolu - sen sytoskeleton näkeminen on suuri tekninen ongelma. Tästä syystä sovitimme laajennusmikroskooppiprotokollamme. Se sisältää biologisen näytteen täyttämisen samalla, kun sen alkuperäinen muoto säilyy. Näin pystyimme tarkkailemaan plasmodiaa resoluutiolla, jota ei aiemmin ollut saatavilla", selittävät UNIGE:n tutkijat Héloïse Berthier ja Virginia Hamel.
Naistutkijat havaitsivat loisen vaiheessaookinetes, muoto, joka on vastuussa hyttysen keskisuolen tunkeutumisesta. Tämä on tärkeä vaihe malarian leviämisessä. Biologit näkivät loisen kärjessä tubuliinista tehdyn rakenteen. Se on samanlainen kuin konoidi, isäntäsolujen invaasioon osallistuva organelli sukulaisissa Apicomplexa-loisissa.
Tämän alkeellisen kartion löytäminenkorostaa laajennusmikroskopian voimaa, jota voidaan käyttää sytoskelettirakenteiden katseluun nanoskaalassa ilman erityisiä mikroskooppeja.
Lue lisää
Uranus on saanut aurinkokunnan omituisimman planeetan tilan. Miksi?
Fyysikot ovat luoneet analogin mustasta aukosta ja vahvistaneet Hawkingin teorian. Minne se johtaa?
Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille
Anopheles-hyttyset - Diptera-sukuhyönteiset, joista monet lajit ovat ihmisen loisten kantajia - malaria plasmodia. Anopheles yhdessä Bironella- ja Chagasia-sukujen kanssa muodostavat Anophelinae-alaryhmän.
Välituotteet (PF, nanofilamentit) -erityisten proteiinien lankamaiset rakenteet, yksi eukaryoottisten solujen sytoskeletin kolmesta pääkomponentista. Sisältyy sekä sytoplasmassa että useimpien eukaryoottisten solujen ytimessä.
Aktiini on pallomainen proteiini, josta muodostuu mikrofilamentteja - yksi eukaryoottisten solujen sytoskeletin pääkomponenteista.
Tubuliini on proteiini, jostamikrotubulukset. Niissä samoin kuin solujen sytoplasmassa se on yhden a-tubuliinimolekyylin ja yhden p-tubuliinimolekyylin dimeerin muodossa. Osana tällaista dimeeriä GTP-molekyyli on kiinnitetty kuhunkin tubuliinimolekyyliin. Jokaisella näistä alayksiköistä on kolme verkkotunnusta.
Laajennusmikroskopiamenetelmässä tutkittavat proteiinit upotetaan turpoavan polyelektrolyyttigeelin molekyylien tiheään verkostoon, minkä vuoksi näyte suurennetaan fyysisesti.