Plasmodium to rodzaj pasożytniczych organizmów jednokomórkowych, których niektóre gatunki powodują malarię.
Pasożyt potrzebuje dwóch żywicieli – komaraAnopheles i człowiek dokończą swój cykl życiowy. Przybiera różne formy na każdym etapie swojego cyklu życia. Przejście z jednej formy do drugiej wymaga masowej reorganizacji cytoszkieletu. Naukowcy z Uniwersytetu Genewskiego (UNIGE) rzucili światło na organizację cytoszkieletu w plazmodiach.
Wyniki ich badania, opublikowane w PLOS Biology,szczegółowo opisuje organizację szkieletu pasożyta na niespotykaną dotąd skalę, dostosowując niedawno opracowaną technikę mikroskopii ekspansji. Biolodzy „nadmuchują” komórki przed wykonaniem obrazowania, umożliwiając dostęp do większej liczby szczegółów strukturalnych w skali nanometrycznej. Podczas badań naukowcy odkryli ślady organelli – konioidów.
Cytoszkielet lub szkielet komórkowy składa się z siecikilka rodzajów włókien, w tym aktyna i tubulina. W miarę jak pasożyt przechodzi przez kolejne etapy rozwojowe, jego cytoszkielet ulega wielu radykalnym przemianom. W szczególności plazmodia wymaga bardzo specyficznego cytoszkieletu, aby poruszać się i przenikać przez bariery błonowe komórek gospodarza. Te dwa procesy mają kluczowe znaczenie dla patogenezy pasożytów wywołujących malarię.
„Ze względu na bardzo mały rozmiar plazmodu - 50razy mniejszy od komórki ludzkiej – dostrzeżenie jej cytoszkieletu stanowi duży problem techniczny. Właśnie dlatego dostosowaliśmy nasz protokół mikroskopii ekspansyjnej. Polega na nadmuchaniu próbki biologicznej z zachowaniem jej pierwotnego kształtu. W ten sposób mogliśmy obserwować plazmodie z rozdzielczością, która nie była wcześniej dostępna” – wyjaśniają Héloïse Berthier i Virginia Hamel, badacze z UNIGE.
Kobiety-naukowcy obserwowały pasożyta na scenieookinetes, forma odpowiedzialna za inwazję jelita środkowego komara. To ważny etap w rozprzestrzenianiu się malarii. Biolodzy zobaczyli na końcu pasożyta strukturę zbudowaną z tubuliny. Jest podobny do stożka, organelli biorącej udział w inwazji komórek gospodarza, u pokrewnych pasożytów Apicomplexa.
Odkrycie tego prymitywnego stożkapodkreśla moc mikroskopii ekspansyjnej, którą można wykorzystać do oglądania struktur cytoszkieletu w nanoskali bez konieczności stosowania specjalnych mikroskopów.
Czytaj więcej
Uran uzyskał status najdziwniejszej planety w Układzie Słonecznym. Dlaczego?
Fizycy stworzyli analogię czarnej dziury i potwierdzili teorię Hawkinga. Dokąd to prowadzi?
Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić
Малярийные комары, или анофелесы — род двукрылых owady, z których wiele gatunków jest nosicielami ludzkich pasożytów - malaria plasmodia. Anopheles wraz z rodzajami Bironella i Chagasia tworzą podrodzinę Anophelinae.
Włókna pośrednie (PF, nanofilamenty) -nitkowate struktury specjalnych białek, jednego z trzech głównych składników cytoszkieletu komórek eukariotycznych. Zawarty zarówno w cytoplazmie, jak iw jądrach większości komórek eukariotycznych.
Aktyna to białko globularne, z którego powstają mikrowłókna - jeden z głównych składników cytoszkieletu komórek eukariotycznych.
Tubulina jest białkiem, z którego pochodzimikrotubule. W nich, podobnie jak w cytoplazmie komórek, występuje w postaci dimeru jednej cząsteczki α-tubuliny i jednej cząsteczki β-tubuliny. W ramach takiego dimeru do każdej cząsteczki tubuliny przyłączona jest cząsteczka GTP. Każda z tych podjednostek ma trzy domeny.
W metodzie mikroskopii ekspansyjnej badane białka osadzone są w gęstej sieci cząsteczek pęczniejącego żelu polielektrolitowego, dzięki czemu próbka ulega fizycznemu powiększeniu.