Вязкость жидкости в клеточном ядре в 300 раз превышает мёд
Научное издание Physical Review Letters рассказало об интересном исследовании. Учёным впервые удалось проанализировать уровень вязкости жидкости в клеточном ядре человека. Этот показатель очень важен для изучения процессов, протекающих внутри клетки, и даже для исследования некоторых заболеваний.
Как известно, клеточное ядро – это центральный орган клетки, где содержится молекула ДНК – «информационный центр» клетки и всего организма. Кроме неё, в ней имеются и молекулы РНК, которые передают информацию от ДНК к рибосомам. А те, в свою очередь, на основе этих сведений синтезируют нужные белки. Процесс передачи информации, как нетрудно понять, связан с движением молекул РНК. Пространство в ядре наполнено жидкостью, в которой молекулы и «плавают». Попытки исследования этой жидкости предпринимались и ранее; в то время учёные искусственно вводили в неё крошечные частицы, используя иглы, и управляли их движением с помощью магнитного поля. Но такой метод слишком грубый, и клетки часто повреждались, а это не давало возможности исследовать движение частиц в ядрах здоровых клеток.
В новом исследовании учёные решили не вмешиваться в работу клетки и ничего в неё не вводить извне. Они научились наблюдать за процессами в ней «со стороны», используя различное оборудование, в т.ч. и лабораторные инкубаторы. Для этого были выведены генетически модифицированные клетки, в ядрышках которых имелись красные светящиеся образования, а в окружающей жидкости ядра – зелёные. С помощью этой «хитрости» цветной электронный микроскоп с большой точностью показал характер движения этого ядрышка внутри ядра.
Ядрышко – очень маленький компонент ядра, который не имеет мембраны и погружён в ядерную жидкость, в которой он свободно плавает. Ядрышко состоит из белков и других веществ, имеет шарообразную форму и внешне напоминает каплю жидкости. С помощью своей технологии исследователи определили, что поверхностное натяжение этой «капельки» очень маленькое – в 50 тысяч раз ниже, чем у капли воды на воздухе.
Затем учёные взглянули на слияние двух ядрышек. Оказалось, что оно занимает около 15 минут, что достаточно медленно. Принимая во внимание все параметры – и время слияния, и поверхностное натяжение «капелек», учёные получили возможность определить вязкость среды внутри клеточного ядра. Этот показатель примерно равен 3000 паскаль-секундам, а это в 300 раз больше, чем у мёда, и в целых 30 миллионов раз больше, чем у воды. Впрочем, те же самые результаты показывали и предыдущие эксперименты, проведённые с использованием магнитных частиц.
Выяснилась и дополнительная информация. Оказалось, что при некоторых видах рака и болезни Альцгеймера ядрышки меняют свою форму и размер. Это значит, что открываются возможности для диагностики и лечения этих заболеваний. Теперь дальнейшая задача учёных – проанализировать, как вязкость среды влияет на передачу наследственной информации.
