Assim como as cidades devem gerenciar os carros por dentro e fora, as células organizam moléculas dentro e fora do núcleo. Esta cidade microscópica depende de um portão complexo – que é facilitado por complexos de poros nucleares (NPCs) dentro do envelope nuclear – para controlar o tráfego molecular. Uma nova busca pelo Texas A & M. Mhelth Center está procurando acender como esse sistema funciona exclusivamente e monitoramento, e descobertas que podem levar a novas visões em casos como doenças degenerativas neurológicas e câncer.
Sigfred Mosser, PhD, e sua equipe no Departamento de Biologia Celular e Genética da Faculdade de Medicina do Texas, estavam analisando como mover moléculas pelos poros de membrana dupla que envolvem o núcleo de maneira rápida e eficiente, sem colidir ou ficar lotado. Este mês, a equipe Musser publicou um estudo em natureza Detectando novas visões no transporte molecular. Usando uma técnica avançada de imagem chamada Minflux, eles rastrearam movimentos moleculares em um segundo e 3D em uma escala sem precedentes: cerca de 100.000 vezes mais jovem que a largura dos cabelos humanos. Seus resultados mostram que a importação, o processo de moléculas que entram no núcleo e a exportação ocorre, ocorre o processo de deixar as moléculas, nas rodovias inter -relacionadas dentro do complexo de poros nucleares. Isso desafia uma hipótese anterior de que essas operações podem ocorrer em corredores separados.
Repentino
Quando começamos, pensamos em duas possibilidades. Um, a importação e a exportação utilizaram caminhos distintos, eliminando o risco de engarrafamentos de trânsito; Segundo, essa transmissão ocorre através do mesmo canal, mas os confrontos foram evitados como partículas de manobra ao redor. “
SIEGFRID MUSER, PHD, BIOLOGIA E GENÉTICA CELAS, FACULDADE DE MEDICINA NO TEXAS A e M.
Os resultados recentes indicaram o segundo cenário. As moléculas se movem através de canais estreitos em ambas as direções e tecem um ao outro em vez de seguir uma estrada dividida. Além disso, eles usam apenas uma pequena seção do gotejamento de poros, migram perto das paredes do canal e estão ausentes do centro. O mais surpreendente é que o movimento dentro do NPC diminuiu cerca de 1000 vezes do que em soluções abertas que se assemelham a uma solução através do xarope de bordo em uma rede de proteínas turbulentas que impedem os poros.
“Este é o pior cenário em duas direções em canais mais estreitos”, disse Mousse. “O que descobrimos foi uma mistura inesperada dessas possibilidades, por isso, na verdade, não conhecemos a resposta completa, o que é mais complicado do que pensávamos a princípio”.
Evite o Gridlock
Apesar do movimento lento, a transmissão do NPC não parece ser afetada pela aglomeração e parece ter sucesso.
“Os NPCs podem ser projetados para serem expressos em números, para que não precisem trabalhar com capacidade”, disse Mousse. “Por si só, pode limitar os efeitos nocivos da concorrência e bloqueio”.
Em vez de passar diretamente pelo meio do NPC, parece que as moléculas estão se movendo por um dos oito canais de transporte distintos, cada um dos quais confinado a um falando dentro do anel oceânico, indicando um mecanismo estrutural que ajuda a regular o tráfego.
“Sabe -se que os poros nucleares de levedura têm um” plugue central “, mas a natureza dessa substância ainda é desconhecida. “Em humanos, esses” ingredientes centrais “não são observados, mas a divisão funcional é uma possibilidade muito real, e o centro dos poros pode ser o principal caminho para a exportação flexível”.
Os efeitos da doença e pesquisa no futuro
O NPC desempenha um papel decisivo na função celular, e seu defeito tem sido associado a muitas doenças, incluindo doenças cerebrais progressivas, como a esclerose lateral atrófica (ALS, também conhecida como doença de Le Girge), a doença de Alzheimer e a doença de Huntington. Além disso, sabe -se que o aumento das taxas de contrabando de NPC é importante para o crescimento canceroso. Embora o direcionamento das áreas de NPC possa representar uma possível estratégia de tratamento para cancelar os poros “proibidos” ou atingir as taxas de tráfico, Musser alerta que o NPC é uma função celular básica e pode interferir em diferentes aspectos da função que podem causar efeitos colaterais significativos.
Ele disse: “É importante distinguir entre os efeitos que ocorrem nos poros (transporte) dos efeitos que ocorrem longe dos poros (montagem complexa, transporte e desmantelamento)”, disse ele. “Acho que a maioria dos vínculos de transmissão nuclear com a doença cai na última categoria, mas isso não significa que tudo faça isso, enquanto outros certamente não o fazem”. Por exemplo, mutações no gene C9orf72, associadas ao ALS e à demência frontal, podem levar a grupos que impedem os NPCs.
No futuro, Musser e seu principal colaborador, Abhishek Sau, PhD, Assistente de Pesquisa e Diretor do Texas A&M Conjunto Laboratory (JML), trabalharão com sua equipe na Alemanha (Centro de fotografia EMBL de fotografia e Mostrumentos Abberior) para determinar se as partículas dos diferentes parceiros do campo de transporte distinto. No horizonte, existe a possibilidade de o ar condicionado do Minflux para imagens de tempo real nas células vivas, o que pode fornecer uma imagem mais clara da dinâmica do transporte nuclear.
Este estudo, financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde, fornece uma nova perspectiva sobre como gerenciar células com a eficiência do movimento molecular, fornecendo visões decisivas de função e doença celular. O núcleo pode ser microscopia, mas graças ao NPC, o sistema de controle de tráfego ainda é visivelmente eficaz.
fonte:
Referência do diário:
Ou, a, E outros. (2025). Os caminhos de exportação nuclear sobrepostos e entrelaçados que foram revelados por colinas duplas. natureza. Doi.org/10.1038/s41586-025-08738-0.
