Новый метод измерения электрического напряжения в клетках
Антон Тальский –
Электричество — важнейшая составляющая для всех живых организмов. Электрическое напряжение необходимо организму для осуществления целого ряда функций — от сердцебиения до коммуникации нейронов друг с другом. Однако многие вопросы, связанные с электричеством в биологическом организме, до сих пор остаются без ответа. Так на протяжении многих десятилетий ученым не удается найти способ измерения отличий электрического напряжения между органеллами (важнейшими составляющими клеток) и самой клеткой. Ученые из Чикагского университета нашли такой способ.
Ученые создали уникальную технологию, позволяющую проникнуть внутрь клетки и определить, какое количество различных органелл использует электрическое напряжение для выполнения своих функций.
В мембранах нейронов существуют белки, называемые ионными каналами. Именно через эти каналы заряженные ионы входят в клетку и покидают ее, что позволяет нейронам обмениваться друг с другом сигналами. Предыдущие исследования указывали на то, что у органелл есть похожие ионные каналы, однако их функция была неясна. Исследовать этот вопрос ученые решили с помощью разработанного ими устройства под названием Voltair. Работающий по принципу вольтметра, Voltair может измерить различие в электрическом напряжении между двумя участками клетки. Устройство состоит из ДНК, что дает ученым возможность ввести его напрямую в структуру клетки.
В рамках своего исследования ученые применили Voltair для поиска мембранных потенциалов — различий в электрическом напряжении между внутренними и внешними участками органеллы. Устройство справилось с этой задачей: ученые выявили мембранные потенциалы в определенных органеллах, например, сетях транс-Гольджи и рециркулирующих эндосомах. Ранее считалось, что в этих участках мембранных потенциалов не существует.
Несмотря на то, что исследование с применением Voltair находится пока что на начальной стадии, ученые уже строят гипотезы о роли мембранных потенциалов в органеллах. Например, они могут помогать органеллам осуществлять коммуникацию друг с другом.
фото: Shutterstock
Это новость от журнала ММ «Машины и механизмы». Не знаете такого? Приглашаем прямо сейчас познакомиться с этим удивительным журналом.