ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಚಿತ್ರಣವು ಪರಮಾಣು ರಂಧ್ರ ಆಣ್ವಿಕ ಸಂಚಾರ ನಿಯಂತ್ರಣದ ರಹಸ್ಯಗಳನ್ನು ಅನ್ಲಾಕ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ

ನಗರ ಯೋಜಕರು ನಗರ ಕೇಂದ್ರಗಳಲ್ಲಿ ವಾಹನ ಹರಿವನ್ನು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಸಂಯೋಜಿಸುವಂತೆಯೇ, ಜೀವಕೋಶಗಳು ತಮ್ಮ ಪರಮಾಣು ಗಡಿಗಳಲ್ಲಿ ಆಣ್ವಿಕ ಚಲನೆಯನ್ನು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾಗಿ ನಿಯಂತ್ರಿಸುತ್ತವೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮ ದ್ವಾರಪಾಲಕರಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಪರಮಾಣು ಪೊರೆಯಲ್ಲಿ ಹುದುಗಿರುವ ಪರಮಾಣು ರಂಧ್ರ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು (NPC ಗಳು) ಈ ಆಣ್ವಿಕ ವಾಣಿಜ್ಯದ ಮೇಲೆ ನಿಖರವಾದ ನಿಯಂತ್ರಣವನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಟೆಕ್ಸಾಸ್ A&M ಹೆಲ್ತ್‌ನ ಗ್ರೌಂಡ್‌ಬ್ರೇಕಿಂಗ್ ಕೆಲಸವು ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಆಯ್ಕೆಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತಿದೆ, ಇದು ನರ ಕ್ಷೀಣಗೊಳ್ಳುವ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಬೆಳವಣಿಗೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಹೊಸ ದೃಷ್ಟಿಕೋನಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.

ಆಣ್ವಿಕ ಮಾರ್ಗಗಳ ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ಟ್ರ್ಯಾಕಿಂಗ್

ಟೆಕ್ಸಾಸ್ ಎ & ಎಂ ಕಾಲೇಜ್ ಆಫ್ ಮೆಡಿಸಿನ್‌ನ ಡಾ. ಸೀಗ್‌ಫ್ರೈಡ್ ಮುಸ್ಸರ್ ಅವರ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಡಬಲ್-ಮೆಂಬರೇನ್ ತಡೆಗೋಡೆಯ ಮೂಲಕ ಅಣುಗಳ ತ್ವರಿತ, ಘರ್ಷಣೆ-ಮುಕ್ತ ಸಾಗಣೆಯ ಕುರಿತು ತನಿಖೆಗಳನ್ನು ಪ್ರಾರಂಭಿಸಿದೆ. ಅವರ ಹೆಗ್ಗುರುತು ನೇಚರ್ ಪ್ರಕಟಣೆಯು MINFLUX ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಿಂದ ಸಾಧ್ಯವಾದ ಕ್ರಾಂತಿಕಾರಿ ಸಂಶೋಧನೆಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ - ಮಾನವ ಕೂದಲಿನ ಅಗಲಕ್ಕಿಂತ ಸುಮಾರು 100,000 ಪಟ್ಟು ಸೂಕ್ಷ್ಮವಾದ ಮಾಪಕಗಳಲ್ಲಿ ಮಿಲಿಸೆಕೆಂಡುಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಭವಿಸುವ 3D ಆಣ್ವಿಕ ಚಲನೆಗಳನ್ನು ಸೆರೆಹಿಡಿಯುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವಿರುವ ಮುಂದುವರಿದ ಇಮೇಜಿಂಗ್ ವಿಧಾನ. ಬೇರ್ಪಡಿಸಿದ ಮಾರ್ಗಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಹಿಂದಿನ ಊಹೆಗಳಿಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ, ಪರಮಾಣು ಆಮದು ಮತ್ತು ರಫ್ತು ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು NPC ರಚನೆಯೊಳಗೆ ಅತಿಕ್ರಮಿಸುವ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂದು ಅವರ ಸಂಶೋಧನೆಯು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಅಚ್ಚರಿಯ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಸವಾಲು ಹಾಕುತ್ತವೆ

ತಂಡದ ಅವಲೋಕನಗಳು ಅನಿರೀಕ್ಷಿತ ಸಂಚಾರ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿದವು: ಅಣುಗಳು ಸಂಕುಚಿತ ಚಾನಲ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ದ್ವಿಮುಖವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ, ಮೀಸಲಾದ ಲೇನ್‌ಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸುವ ಬದಲು ಪರಸ್ಪರ ಕುಶಲತೆಯಿಂದ ವರ್ತಿಸುತ್ತವೆ. ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ, ಈ ಕಣಗಳು ಚಾನಲ್ ಗೋಡೆಗಳ ಬಳಿ ಕೇಂದ್ರೀಕೃತವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಕೇಂದ್ರ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ಖಾಲಿ ಬಿಡುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಪ್ರಗತಿಯು ನಾಟಕೀಯವಾಗಿ ನಿಧಾನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ - ಅಡೆತಡೆಯಿಲ್ಲದ ಚಲನೆಗಿಂತ ಸುಮಾರು 1,000 ಪಟ್ಟು ನಿಧಾನ - ಪ್ರತಿರೋಧಕ ಪ್ರೋಟೀನ್ ಜಾಲಗಳು ಸಿರಪ್ ಪರಿಸರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುವುದರಿಂದ.

ಮುಸ್ಸರ್ ಇದನ್ನು "ಕಲ್ಪಿಸಬಹುದಾದ ಅತ್ಯಂತ ಸವಾಲಿನ ಸಂಚಾರ ಸನ್ನಿವೇಶ - ಕಿರಿದಾದ ಹಾದಿಗಳ ಮೂಲಕ ದ್ವಿಮುಖ ಹರಿವು" ಎಂದು ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ. "ನಮ್ಮ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಅನಿರೀಕ್ಷಿತ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಪ್ರಸ್ತುತಪಡಿಸುತ್ತವೆ, ನಮ್ಮ ಮೂಲ ಊಹೆಗಳು ಸೂಚಿಸಿದ್ದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಕೀರ್ಣತೆಯನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತವೆ" ಎಂದು ಅವರು ಒಪ್ಪಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ.

ಅಡೆತಡೆಗಳಿದ್ದರೂ ದಕ್ಷತೆ

ಕುತೂಹಲಕಾರಿಯಾಗಿ, ಈ ನಿರ್ಬಂಧಗಳ ಹೊರತಾಗಿಯೂ NPC ಸಾರಿಗೆ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು ಗಮನಾರ್ಹ ದಕ್ಷತೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. "NPC ಗಳ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಸಮೃದ್ಧಿಯು ಅಧಿಕ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ತಡೆಯಬಹುದು, ಸ್ಪರ್ಧಾತ್ಮಕ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪ ಮತ್ತು ಅಡಚಣೆಯ ಅಪಾಯಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬಹುದು" ಎಂದು ಮುಸ್ಸರ್ ಊಹಿಸುತ್ತಾರೆ. ಈ ಅಂತರ್ಗತ ವಿನ್ಯಾಸ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವು ಆಣ್ವಿಕ ಗ್ರಿಡ್‌ಲಾಕ್ ಅನ್ನು ತಡೆಯುತ್ತದೆ, ಇಲ್ಲಿ'ಮೂಲ ಅರ್ಥವನ್ನು ಸಂರಕ್ಷಿಸುವಾಗ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಸಿಂಟ್ಯಾಕ್ಸ್, ರಚನೆ ಮತ್ತು ಪ್ಯಾರಾಗ್ರಾಫ್ ವಿರಾಮಗಳೊಂದಿಗೆ ಪುನಃ ಬರೆಯಲ್ಪಟ್ಟ ಆವೃತ್ತಿ:

ಆಣ್ವಿಕ ಸಂಚಾರವು ಒಂದು ಮಾರ್ಗವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ: NPC ಗಳು ಗುಪ್ತ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸುತ್ತವೆ

NPC ಮೂಲಕ ನೇರವಾಗಿ ಪ್ರಯಾಣಿಸುವ ಬದಲು'ಕೇಂದ್ರ ಅಕ್ಷದಲ್ಲಿ, ಅಣುಗಳು ಎಂಟು ವಿಶೇಷ ಸಾರಿಗೆ ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದರ ಮೂಲಕ ಸಂಚರಿಸುವಂತೆ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ ರಂಧ್ರದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಒಂದು ಕಡ್ಡಿಯಂತಹ ರಚನೆಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.'ಹೊರ ಉಂಗುರ. ಈ ಪ್ರಾದೇಶಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಆಣ್ವಿಕ ಹರಿವನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುವ ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ವಾಸ್ತುಶಿಲ್ಪದ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಮುಸ್ಸರ್ ವಿವರಿಸುತ್ತಾರೆ,“ಯೀಸ್ಟ್ ಪರಮಾಣು ರಂಧ್ರಗಳು ಒಂದು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ ಎಂದು ತಿಳಿದುಬಂದಿದೆ.'ಕೇಂದ್ರ ಪ್ಲಗ್,'ಇದರ ನಿಖರವಾದ ಸಂಯೋಜನೆಯು ನಿಗೂಢವಾಗಿಯೇ ಉಳಿದಿದೆ. ಮಾನವ ಜೀವಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ, ಈ ವೈಶಿಷ್ಟ್ಯವು'ಗಮನಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಕ್ರಿಯಾತ್ಮಕ ವಿಭಾಗೀಕರಣವು ಸಾಧ್ಯ.—ಮತ್ತು ರಂಧ್ರ's ಕೇಂದ್ರವು mRNA ಯ ಮುಖ್ಯ ರಫ್ತು ಮಾರ್ಗವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು.”

ರೋಗ ಸಂಪರ್ಕಗಳು ಮತ್ತು ಚಿಕಿತ್ಸಕ ಸವಾಲುಗಳು

NPC ಯಲ್ಲಿನ ಅಪಸಾಮಾನ್ಯ ಕ್ರಿಯೆ—ನಿರ್ಣಾಯಕ ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಗೇಟ್‌ವೇ—ALS (ಲೌ ಗೆಹ್ರಿಗ್) ಸೇರಿದಂತೆ ತೀವ್ರವಾದ ನರವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಅಸ್ವಸ್ಥತೆಗಳಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.'ಎಸ್ ಕಾಯಿಲೆ), ಆಲ್ಝೈಮರ್'ರು, ಮತ್ತು ಹಂಟಿಂಗ್ಟನ್'ಹೆಚ್ಚುವರಿಯಾಗಿ, ಹೆಚ್ಚಿದ NPC ಕಳ್ಳಸಾಗಣೆ ಚಟುವಟಿಕೆಯು ಕ್ಯಾನ್ಸರ್ ಪ್ರಗತಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರಂಧ್ರ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಸಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕವಾಗಿ ಅಡೆತಡೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಲು ಅಥವಾ ಅತಿಯಾದ ಸಾಗಣೆಯನ್ನು ನಿಧಾನಗೊಳಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಜೀವಕೋಶದ ಬದುಕುಳಿಯುವಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಅದರ ಮೂಲಭೂತ ಪಾತ್ರವನ್ನು ನೀಡಿದರೆ NPC ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಹಾಳುಮಾಡುವುದು ಅಪಾಯಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ಮುಸ್ಸರ್ ಎಚ್ಚರಿಸಿದ್ದಾರೆ.

“ಸಾರಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿತ ದೋಷಗಳು ಮತ್ತು NPC ಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಸಮಸ್ಯೆಗಳ ನಡುವೆ ನಾವು ವ್ಯತ್ಯಾಸವನ್ನು ತೋರಿಸಬೇಕು.'ಜೋಡಣೆ ಅಥವಾ ಡಿಸ್ಅಸೆಂಬಲ್,”ಅವರು ಗಮನಿಸುತ್ತಾರೆ.“ಅನೇಕ ರೋಗ ಸಂಪರ್ಕಗಳು ಎರಡನೆಯ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ಸೇರುವ ಸಾಧ್ಯತೆಯಿದ್ದರೂ, ಅಪವಾದಗಳಿವೆ.—ALS ನಲ್ಲಿ c9orf72 ಜೀನ್ ರೂಪಾಂತರಗಳಂತೆ, ಇದು ರಂಧ್ರವನ್ನು ಭೌತಿಕವಾಗಿ ತಡೆಯುವ ಸಮುಚ್ಚಯಗಳನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ.”

ಭವಿಷ್ಯದ ನಿರ್ದೇಶನಗಳು: ಸರಕು ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್ ಮಾಡುವುದು ಮತ್ತು ಲೈವ್-ಸೆಲ್ ಇಮೇಜಿಂಗ್

ಟೆಕ್ಸಾಸ್ A&M ನಿಂದ ಮುಸ್ಸರ್ ಮತ್ತು ಸಹಯೋಗಿ ಡಾ. ಅಭಿಷೇಕ್ ಸೌ'ಜಂಟಿ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ ಲ್ಯಾಬ್, ವಿವಿಧ ರೀತಿಯ ಸರಕುಗಳನ್ನು—ರೈಬೋಸೋಮಲ್ ಉಪಘಟಕಗಳು ಮತ್ತು mRNA ನಂತಹವು—ವಿಶಿಷ್ಟ ಮಾರ್ಗಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸಿ ಅಥವಾ ಹಂಚಿಕೆಯ ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿ ಒಮ್ಮುಖವಾಗುತ್ತಾರೆ. ಜರ್ಮನ್ ಪಾಲುದಾರರೊಂದಿಗೆ (EMBL ಮತ್ತು ಅಬ್ಬೇರಿಯರ್ ಇನ್ಸ್ಟ್ರುಮೆಂಟ್ಸ್) ಅವರ ನಿರಂತರ ಕೆಲಸವು ಜೀವಂತ ಕೋಶಗಳಲ್ಲಿ ನೈಜ-ಸಮಯದ ಚಿತ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ MINFLUX ಅನ್ನು ಅಳವಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು, ಪರಮಾಣು ಸಾರಿಗೆ ಚಲನಶಾಸ್ತ್ರದ ಅಭೂತಪೂರ್ವ ವೀಕ್ಷಣೆಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.

NIH ನಿಧಿಯಿಂದ ಬೆಂಬಲಿತವಾದ ಈ ಅಧ್ಯಯನವು ಸೆಲ್ಯುಲಾರ್ ಲಾಜಿಸ್ಟಿಕ್ಸ್ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯನ್ನು ಮರುರೂಪಿಸುತ್ತದೆ, ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯಸ್‌ನ ಗಲಭೆಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮಹಾನಗರದಲ್ಲಿ NPC ಗಳು ಹೇಗೆ ಕ್ರಮವನ್ನು ಕಾಯ್ದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.