دانشمندان روشی برای رساندن مستقیم قندها به سلولها ابداع کردند
انتقال قندها به سلولها یکی از چالشهای مهم در مطالعه گلیکانهاست. قندها یا گلیکانها نقش حیاتی در زیستشناسی دارند؛ از سیگنالدهی و تشخیص سلولی گرفته تا تعامل با عوامل بیماریزا.
تغییرات در گلیکوزیلاسیون همچنین با بیماریهایی از جمله سرطان مرتبط است. اما مطالعه گلیکانها یک چالش بزرگ را ایجاد میکند: از آنجا که بسیاری از گلیکانها بسیار محلول در آب یا آبدوست هستند، نمیتوانند به راحتی از غشای سلولی عبور کنند و باید با یک بخش آبگریز یک گروه شیمیایی دفعکننده آب اصلاح شوند و با استفاده از حلالهای بالقوه مضر آماده و تحویل داده شوند.
پروفسور متیو گیبسون و تیمش رویکرد جدیدی را با استفاده از یک نانوساختار کوچک سوپرکائوتروپیک ساخته شده از بور برای انتقال مستقیم این مولکولها به سلولهای پستانداران نشان دادهاند که به طور قابل توجهی نیاز به حلالهای آلی سیتوتوکسیک مانند دی متیل سولفوکسید (DMSO) را از بین میبرد.
این مقاله در مجله Angewandte Chemie International Edition منتشر شده است.
لینک مفید:استاد دانشگاه از قند برای هدف قرار دادن سلولهای سرطانی استفاده میکند
رساندن قندها به سطوح سلولی برنامهریزیشده
یکی از تکنیکهای پرکاربرد برای مطالعه گلیکانها، مهندسی متابولیک الیگوساکارید است که در آن قندهای اصلاحشده حامل یک «دسته» شیمیایی به سلولها وارد میشوند.
این قندها که بهطور خاص برای ردیابی و دنبال کردن در سلول طراحی شدهاند، به محققان اجازه میدهند تا عملکردهای بیولوژیکی آنها را بررسی کنند.
اما از آنجا که این قندها آبدوست (عاشق آب) هستند، غشای سلولی آبگریز از عبور آنها جلوگیری میکند و انتقال قندها به سلولها را دشوار میسازد.
برای مقابله با این مشکل، تیم تحقیقاتی از روش جدید انتقال بور برای وارد کردن قندهای غیرطبیعی به سلول استفاده کرد، جایی که آنها متابولیزه شده و برای “ویرایش” سطح سلول استفاده شدند.
“دسته” گلیکان اصلاح شده، که اکنون روی سطح سلول قرار دارد، میتواند به طور بالقوه برای برنامهریزی مجدد سلولها یا افزودن عملکردهای جدید استفاده شود.
گیبسون، رئیس بخش مواد زیستی پایدار، گفت: “گلیکانها (قندها) مولکولهای حیاتی برای مطالعه سلامت و بیماری، و همچنین پالایش زیستی و تولید زیستی هستند.
ما معمولاً میپذیریم که برای ورود قندها به داخل سلولها و انجام عملکردشان، باید آنها را به صورت شیمیایی تغییر دهیم.
این کار روشی نسبتاً ساده برای رساندن مستقیم قندها به سلولها نشان میدهد و از اهمیت واقعی آن برای ما، حذف نیاز به حلالهای آلی است.”
محققان همچنین از این تکنیک برای بررسی glycoRNA مولکولهای RNA که اخیراً کشف شدهاند و با گلیکانهایی که اخیراً کشف شدهاند، مرتبط هستند، استفاده کردند.
بیشتر بدانید:اندازه گیری گلوکز بدون نیاز به آزمایش خون با انگشت
روش جدید انتقال گلیکانها با استفاده از بور
محققان معتقدند که با حذف برخی از موانع عملی مرتبط با انتقال گلیکانها به داخل سلول، این رویکرد میتواند فرصتهای جدیدی در زمینه گلیکوبیولوژی و مهندسی سطح سلول و همچنین زمینههای مرتبط از جمله اتوفاژی، کرایوبیولوژی و تحقیقات عفونت فراهم کند.
تحقیقات آینده بر افزایش میزان گلیکانی که میتواند به سلولها منتقل شود، با هدف تطبیق عملکرد تحویل روشهای مبتنی بر استیلاسیون موجود، متمرکز خواهد شد.
تاریخ:1405/5/27
مهسا نعمتی
