सक्रिय और निष्क्रिय इन-सेल आंदोलनों को पहली बार प्रतिष्ठित किया गया

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सक्रिय और निष्क्रिय इन-सेल आंदोलनों को पहली बार प्रतिष्ठित किया गया

विज्ञान

क्रिस वुड

2 9 अप्रैल, 2016

2 तस्वीरें

एक नई डेटा विश्लेषण तकनीक वैज्ञानिकों को कोशिकाओं के अंदर गति को बेहतर ढंग से समझने की अनुमति दे रही है, यह पहचानते हुए कि एक घटक सक्रिय रूप से स्थानांतरित हो रहा है (क्रेडिट: एमआईटी)

यदि आपने अभी अपने शरीर में किसी भी सेल के अंदर देखा है, तो आप ध्यान दें कि इसके अंदर व्यक्तिगत संरचनाएं और घटक लगातार चल रहे हैं। जबकि उस twitching और jostling में से कुछ निष्क्रिय है, अन्य आंदोलन अधिक जानबूझकर है, सेल सक्रिय रूप से घटकों को स्थानांतरित करने के लिए ऊर्जा डाल रहा है। एक नई डेटा विश्लेषण तकनीक उन दो प्रकार के आंदोलन के बीच अंतर करने की हमारी क्षमता में सुधार कर रही है, और परिणाम सेल जीवविज्ञान की हमारी समझ में काफी सुधार कर सकते हैं।

जब आप माइक्रोस्कोपिक पैमाने पर ज़ूम करते हैं, तरल पदार्थ या गैसों के भीतर कण आसानी से अपने आसपास से प्रभावित होते हैं। हमने पहली बार 1827 में यह सीखा, जब स्कॉटिश वनस्पतिविज्ञानी रॉबर्ट ब्राउन ने सूक्ष्मदर्शी के माध्यम से पानी में पराग अनाज का अध्ययन किया, और देखा कि अनाज में छोटे कण होते हैं जो लगातार चले जाते हैं।

अब हम जानते हैं कि सेल के आंतरिक कणों की झुकाव पानी के अणुओं के साथ उनकी बातचीत के कारण है, जो ऊंचे तापमान पर शाश्वत गतिशील ऊर्जा रखते हैं। कण लगातार कोशिकाओं के अंदर बड़े घटकों पर हमला करते हैं, जो प्रतीत होता है कि यादृच्छिक आंदोलन होता है। इसके खोजकर्ता के लिए धन्यवाद, हम इस ब्राउनियन गति को बुलाते हैं।

घटना इतनी आम है कि वैज्ञानिक नियमित रूप से थर्मल संतुलन में होने वाली कोशिका आंदोलन को खारिज करते हैं, जिसमें प्रणाली को स्थानांतरित करने के लिए ऊर्जा लागू नहीं होती है, जो कि यदि ब्राउनियन गति के लिए नहीं है, तो निर्जीव होगा।

हालांकि, यह निश्चित रूप से हमेशा मामला नहीं है - कभी-कभी एक सेल चारों ओर एक घटक को स्थानांतरित करने के लिए ऊर्जा लगा रहा है। समस्या यह है कि - एक या अन्य प्रकार की गति होने पर हम कैसे काम करते हैं?

यही वह जगह है जहां नई विश्लेषणात्मक विधि कदम उठाती है। एमआईटी में शोधकर्ताओं द्वारा विकसित, गॉटिंगेन विश्वविद्यालय, म्यूनिख विश्वविद्यालय, फ्री यूनिवर्सिटी एम्स्टर्डम और येल विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के सहयोग से, यह उन समयों को चुनने के लिए डिज़ाइन किया गया है जब आंदोलन निष्क्रिय होने के बजाय सक्रिय होता है, बस एक कण को ​​देखकर।

टीम ने फ्लैगेलम फ्रेम-दर-फ्रेम की गति का अध्ययन करने के लिए वीडियो माइक्रोस्कोपी का उपयोग किया, इसकी रीढ़ की हड्डी में बदलावों पर ध्यान से ध्यान दिया और इसे एक पूर्ण ऑसीलेटर चक्र के माध्यम से बनाए गए विभिन्न आकारों की पहचान करना। अगर फ्लैगेलम थर्मल समतोल (निष्क्रिय) में था, तो राज्यों के बीच आगे और आगे संक्रमण को संतुलित किया जाना चाहिए, लेकिन इसके बजाय संक्रमणों में असंतुलन देखा गया, यह बताते हुए कि ऊर्जा सक्रिय रूप से व्यय की जा रही है - कुछ ऐसा जो पहले से ही पुष्टि कर चुका है फ्लैगेलम का मामला

यह जानकर कि विधि काम करती है, शोधकर्ताओं ने तब एक ही प्रयोग किया जिसमें एक किडनी सेल सिलियम है, जहां उन्होंने एक बार फिर संक्रमण में थोड़ा असंतुलन देखा। उस मामले में परिणाम अधिक आश्चर्यजनक थे, यह दर्शाता है कि सक्रिय प्रक्रियाएं इसके निष्क्रिय उपस्थिति के विपरीत, सिलियम के आंदोलन को चलाती हैं।

शोध संभावित रूप से क्रांतिकारी है, जो कि कोशिकाओं को कैसे काम करता है, सक्रिय प्रक्रियाओं को उजागर करने में एक अद्वितीय अंतर्दृष्टि प्रदान करता है जो पहली नज़र में स्पष्ट से बहुत दूर है।

पेपर सह-लेखक प्रोफेसर निकता फाखरी ने कहा, "हम देखना चाहते हैं कि जीवित प्रणालियों में विशेष गतिशीलता - उन कोशिकाओं या ऊतकों या पूरे जीवों के रूप में - जो यादृच्छिक थर्मल गति जैसी पहली नज़र को वास्तव में सक्रिय रूप से संचालित किया जाता है।" "यह महत्वपूर्ण है क्योंकि सेल प्रक्रिया पर जुड़ा हुआ एक महत्वपूर्ण कार्य होना चाहिए यदि सेल उस पर ऊर्जा खर्च करता है। "

शोध के पूर्ण विवरण जर्नल साइंस में ऑनलाइन प्रकाशित किए गए हैं। अध्ययन पर अधिक जानकारी के लिए, आप नीचे दिए गए वीडियो को देख सकते हैं।

स्रोत: एमआईटी

एक नई डेटा विश्लेषण तकनीक वैज्ञानिकों को कोशिकाओं के अंदर गति को बेहतर ढंग से समझने की अनुमति दे रही है, यह पहचानते हुए कि एक घटक सक्रिय रूप से स्थानांतरित हो रहा है (क्रेडिट: एमआईटी)

टीम ने फ्लैगेलम फ्रेम-दर-फ्रेम की गति का अध्ययन करने के लिए वीडियो माइक्रोस्कोपी का उपयोग किया, अपनी रीढ़ की हड्डी के आंदोलन पर ध्यान से देखकर और एक पूर्ण आवेश चक्र (क्रेडिट: एमआईटी) के माध्यम से इसे बनाए गए विभिन्न आकारों की पहचान करने के लिए उपयोग किया।