Евро-Азиатский институт образовательных технологий Eurasian Institute of educational technologies
Saturday, 2020-09-19, 8:36 PM
Site menu
Section categories
Археология- Аrcheology
Ботаника- Вotany
География- Geography
Зоология- Zoology
История- Нistory
История науки- Нistory of science
Медицина- Мedicine
Образование- Education
Общая биология- General biology
Общество- Society
Палеонтология- Рaleontology
Право- Jurisprudence
Психология- Рsychology
Технологии- Technology
Физика- Physics
Химия- Сhemistry
Экология- Еcology
Экономика- Еconomy
Our poll
Оцените наш сайт/ Please rate our website
Total of answers: 1366
Statistics

Total online: 1
Guests: 1
Users: 0

6:57 PM
Четырехдоменные ионные каналы впервые обнаружены у одноклеточных / Four-domain ion channels has been found into unicellular organisms

Открытие даст возможность предсказать некоторые свойства еще не охарактеризованных экспериментально ионных каналов простейших, например, динофлагеллятов
© CSIRO

Российские ученые обнаружили в клеточных мембранах одноклеточных организмов структуры, которые раньше встречались только у высших животных. В дальнейшем открытие может помочь решить проблему потенциально токсичных морских одноклеточных микроорганизмов. Исследованияподдержаны грантом Российского научного фонда (РНФ), их результаты опубликованы в журнале Scientific Reports. Кратко о работе сообщается в пресс-релизе РНФ.

 

Ионные каналы – это белки, встроенные в клеточные мембраны всех живых организмов и действующие как своеобразные поры. Они открываются на всевозможные стимулы и пропускают различные ионы через мембрану клетки. Ионные каналы принимают участие во всех важнейших процессах как у одноклеточных, так и у многоклеточных организмов. Отдельные части ионного канала, называемые домены, выполняют различные функции: структурные, регуляторные, стабилизирующие. В составе различных ионных каналов бывает разное количество доменов. Например, в проведении нервных импульсов у животных участвуют четырехдоменные каналы.

Ранее считалось, что четырехдоменные каналы характерны в первую очередь для высших многоклеточных организмов. С помощью же методов биоинформатики ученые из Института цитологии РАН в Санкт-Петербурге выявили такие каналы у целого ряда одноклеточных эукариот (клетки, имеющие в своем составе ядро) и показали, что некоторые группы простейших, например инфузории, имеют большое число различных четырехдоменных каналов.

«На основании того, что четырехдоменные каналы встречаются в эволюционно далеких группах эукариот (например, у человека и зеленой одноклеточной водоросли хламидомонады, у дрожжей и инфузории-туфельки), можно с уверенностью сказать, что такие каналы появились еще у общего предка человека и простейших, то есть на заре эволюции всех эукариот», – рассказал первый автор статьи, один из основных исполнителей проекта РНФ, младший научный сотрудник лаборатории одноклеточных организмов Института цитологии РАН Илья Поздняков.

Авторы исследования также выдвинули предположения о свойствах, которыми могли обладать четырехдоменные ионные каналы общего предка всех эукариотических организмов миллионы лет назад. Оказалось, что многие из них совершенно аналогичны механизмам ионного обмена в клетках человека и других животных.

«Эти каналы обладали сенсорами напряжения и поэтому могли открываться в ответ на изменение потенциала мембраны. Именно это свойство играет ключевую роль в функционировании нашей нервной системы. Кроме того, предковые четырехдоменные каналы были способны пропускать ионы кальция, играющие важную роль во внутриклеточной сигнализации всех современных организмов», – дополняет соавтор статьи, младший научный сотрудник лаборатории одноклеточных организмов Института цитологии РАН Ольга Матанцева.

Исследователи сообщают, что открытие не только поможет лучше понять эволюцию очень важных для клеток молекулярных комплексов, но и даст возможность предсказать некоторые свойства еще не охарактеризованных экспериментально ионных каналов простейших, в том числе микроорганизмов из такой социально и экологически значимой группы, как динофлагелляты. Эти организмы играют важную роль в морской экосистеме, являясь, по сути, низшим звеном пищевой цепочки. Динофлагелляты также способны образовывать опасные для рыб и человека токсины.

«Наш проект РНФ направлен на получение новых знаний о физиологии динофлагеллят, необходимых, чтобы разобраться в том, каким образом регулируется их численность в природе и какие факторы среды запускают их неконтролируемое размножение, приводящее к «цветению воды» и вредоносным красным приливам, а также стимулируют производство ими токсичных веществ. Исследования ионных каналов являются необходимым этапом на пути к решению поставленных задач», – отметил соавтор статьи, руководитель проекта, заведующий лабораторией цитологии одноклеточных организмов Сергей Скарлато.

Источник: polit.ru

http://sci-dig.ru/biology/chetyirehdomennyie-ionnyie-kanalyi-vpervyie-obnaruzhenyi-u-odnokletochnyih/

The discovery will give the opportunity to predict some properties of the yet uncharacterized experimentally ion channels of the simplest, for example, dinoflagellates

© CSIRO

Russian scientists have found in the cell membranes of unicellular organisms structure, which previously occurred only in higher animals. In the future, the discovery may help to solve the problem of potentially toxic marine single-celled microorganisms. The research is supported by the grant of the Russian Science Foundation (RSF), their results are published in the journal Scientific Reports. The work is briefly reported in the RSF press release.

Ion channels are proteins embedded in the cell membranes of all living organisms and acting as a kind of pores. They open up to all sorts of stimuli and pass various ions through the cell membrane. Ion channels take part in all important processes in both unicellular and multicellular organisms. Individual parts of the ion channel, called domains, perform various functions: structural, regulatory, stabilizing. As part of the various ion channels is a different number of domains. For example, in conducting nerve impulses in animals involved four-domain channels.

Previously, it was believed that the four-domain channels are characteristic primarily for higher multicellular organisms. Using the same methods of bioinformatics, scientists from the Institute of Cytology of the Russian Academy of Sciences in St. Petersburg identified such channels in a number of single-cell eukaryotes (cells that have a nucleus in their composition) and showed that some groups of protozoa, such as infusoria, have a large number of different four-domain channels.

"Based on the fact that the four-domain channels are found in evolutionary distant groups of eukaryotes (for example, in humans and green unicellular algae chlamydomonade, yeast and infusoria – shoes), we can say with certainty that such channels have appeared in the common ancestor of man and the simplest, that is, at the dawn of the evolution of all eukaryotes," - said the first author of the article, one of the main performers of the project RPF, Junior researcher of the laboratory of single-cell organisms of the Institute of Cytology RAS Ilya Pozdnyakov Oh?

The authors of the study also put forward assumptions about the properties that could have four-domain ion channels of the common ancestor of all eukaryotic organisms millions of years ago. It turned out that many of them are completely similar to the mechanisms of ion exchange in human cells and other animals.

"These channels had voltage sensors and therefore could be opened in response to changes in the membrane potential. This property plays a key role in the functioning of our nervous system. In addition, the ancestral four – domain channels were able to pass calcium ions, which play an important role in intracellular signaling of all modern organisms", - adds co-author, Junior researcher of the laboratory of single-cell organisms of the Institute of Cytology of the Russian Academy of Sciences Olga Matantseva.

The researchers report that the discovery will not only help to better understand the evolution of very important molecular complexes for cells, but will also provide an opportunity to predict some properties of the yet uncharacterized ion channels of the simplest, including microorganisms from such a socially and environmentally significant group as dinoflagellates. These organisms play an important role in the marine ecosystem, being, in fact, the lowest link in the food chain. Dinoflagellates are also capable of forming toxins dangerous for fish and humans.

"Our RPF project aims to gain new knowledge about the physiology of dinoflagellate, necessary to understand how their numbers are regulated in nature and what environmental factors trigger their uncontrolled reproduction, leading to "water blooms" and harmful red tides, as well as stimulate the production of toxic substances. Research of ion channels is a necessary step on the way to solving the tasks", – said the co-author, project Manager, head of the laboratory of Cytology of single-cell organisms Sergey Scarlato.

Source: polit.ru

http://sci-dig.ru/biology/chetyirehdomennyie-ionnyie-kanalyi-vpervyie-obnaruzhenyi-u-odnokletochnyih/

Category: Общая биология- General biology | Added by: zvonimirveres
Log In
Search
Calendar
«  May 2018  »
SuMoTuWeThFrSa
  12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031
Организации / Оrganizations
Полезные ссылки / Useful links