Atik
Kijan ble metilèn antre nan selil: rediksyon, reoksidasyon, ak repatisyon nan manbràn
Lè w gade selil andotelyal nan yon resipyan kilti k ap pran ble metilèn, entèpretasyon ki parèt evidan an se entèpretasyon ki pa kòrèk la tou. Milye a pèdi koulè ble li, selil yo vin gen granil ble, kidonk ou ta panse koloran an travèse manbràn nan sou fòm molekil ble a. Eksperyans yo montre se pa sa. Fòm ble a prèske pa travèse. Se fòm san koulè a ki travèse, epi ble ou wè anndan an fòme anndan, apre molekil la fin antre.
Ranvèsman sa a enpòtan paske li detèmine sa kolorasyon an ka di w ak sa li pa ka di w. Granil ble yo endike koloran okside ki te reokside epi ki rete bloke nan òganit yo. Yo pa endike kantite total koloran nan selil la, yo pa endike kantite ki sou fòm redui a, epi yo pa mezire efè biyolojik. Pou konprann poukisa, swiv twa etap yo: rediksyon sou sifas la, difizyon fòm redui a, reoksidasyon ak retansyon anndan.
De fòm yo konpòte yo tankou molekil diferan
Ble metilèn okside se yon sistèm bag plat ki gen yon chaj pozitif. Li fonn nan dlo, li absòbe limyè anpil nan zòn 600 rive 700 nanometers, epi li parèt ble. Se chaj la ki pwen enpòtan an. Yon molekil ki gen chaj epi ki gen afinite pou dlo pa fasil pase atravè yon manbràn lipidik. Se poutèt sa, nan piblikasyon syantifik yo, ekspresyon ki pi egzak la se relativman enpèmeyab pou manbràn nan, pa enpèmeyab nèt.
Ble metilèn redui, yo rele lekometilèn ble, san koulè, san chaj, epi li ka fonn nan grès. Lè chaj la disparèt, manbràn nan sispann sèvi kòm yon miray. Molekil redui a difize atravè li fasil, epi yon fwa li antre nan yon konpatiman ki pi oksidan, li ka pèdi elektwon ankò epi retounen sou fòm ble ki gen chaj la e ki rete bloke anndan. Konsa, chimi redoks koloran an se mekanis transpò li tou. Lè kantite elektwon yo chanje, pèmeyabilite a chanje.
Elektwon pou premye etap la soti nan selil la li menm. Selil mamifè yo fè transpò elektwon atravè manbràn plasmatik la, kote yo deplase ekivalan reduktè soti nan donè anndan selil la ale nan akseptè sou sifas la. Aktivite sa a atravè manbràn plasmatik la se yon fonksyon nòmal selil yo, ki prezan nan pifò kalite selil. Rediktaz sou sifas selil andotelyal la ki aji sou koloran tyazin yo sanble ak lòt rediktaz yo sou yon pwen ki revele anpil: li kontinye travay an prezans syanid ak azid nan dòz ki bloke etap ki vin apre yo. Separasyon sa a se pwen kle tout istwa a.
Repatisyon te vini an premye, epi li te prèske esplike antre a
An 1929, Marian Irwin, nan Rockefeller Institute, te poze yon kesyon ki pi senp. Petèt antre koloran an se sèlman yon repatisyon ant dlo ak kouch gra selil la, epi yon kouch klowofòm ka reprezante kouch gra sa yo nan yon eksperyans laboratwa. Nan etid spektwofotometrik li sou penetrasyon (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19872469/), li te souke solisyon koloran nan dlo ansanm ak klowofòm, epi li te konpare sa ki te pase nan faz òganik la ak sa ki te antre nan selil alg vivan yo.
De rezilta nan travay sa a toujou merite atansyon. Premyèman, solisyon komèsyal ble metilèn yo te gen trimetil tyonin, yo rele azure B kounye a, epi enpirte sa a te penetre pi vit pase ble metilèn li menm, sitou nan pH alkalin kote fòm baz lib ki ka fonn nan lipid la domine. Kèk antre ki te sanble se antre ble metilèn te an reyalite antre selektif azure B. Dezyèmman, pH la te detèmine rezilta a lè li te detèmine eta iyonizasyon an, epi selil ki te domaje yo te kite anpil plis koloran antre pase selil ki te entak yo. Koefisyan repatisyon yo ak eta chaj la te kontwole sa sistèm atifisyèl la ak selil vivan an te absòbe, epi resanblans ant de yo te soutni lide ki fè konnen gen kouch ki pa ake nan limit selil la.
Modèl la te prevwa enpòtans lipid ak iyonizasyon, men li pa t ka fè diferans ant yon koloran ki repati sou pwòp fòm li ak yon koloran ki sibi yon konvèsyon chimik sou sifas la, ki travèse sou yon lòt fòm, epi ki retounen sou premye fòm li anndan. Pou fè distenksyon sa a, te bezwen yon lòt eksperyans, ki te fèt swasanndis ane pita nan andotelyòm poumon.
Rediksyon deyò, retansyon anndan
Merker ak kolèg li yo te travay ak selil andotelyal atè poumon bèf yo te mete an kilti, epi yo te pwopoze yon sekans twa etap: koloran okside a redui sou sifas selil la pou vin sou fòm san koulè li ki gen afinite pou lipid, fòm redui a antre pa difizyon, epi reoksidasyon anndan selil la rejenere fòm okside ki pa fasil travèse manbràn nan, ki vin akimile. Apre sa, etid yo sou antre tyazin nan selil andotelyal te teste sekans lan lè yo te eseye entèwonp li nan pwen presi.
Premye zouti a se te ferisyanid, yon akseptè elektwon ki pa ka antre nan selil la. Lè anzim sou sifas la redui koloran ble a pou fè l vin san koulè deyò selil la, ferisyanid ka reprann elektwon sa yo, sa ki rejenere koloran ble nan milye a anvan li menm rive travèse. Toutotan ferisyanid te an eksè (10 micromolar koloran kont 50 rive 500 micromolar ferisyanid), antre koloran an te prèske sispann, epi se sèlman apre ferisyanid la te fin konsome antre a te rekòmanse nan vitès nòmal li. Sinètik la te montre menm bagay la yon lòt fason. Ferisyanid la te disparèt nan yon vitès prèske konstan, sa ki te ann akò ak yon fliks rediksyon regilye sou sifas la ki alimante yon medyatè ki ka resikle, tandiske koloran deyò selil la te disparèt yon fason eksponansyèl pandan rezèv li a t ap diminye. Yon fliks konstan ansanm ak yon rezèv k ap diminye vle di siyal ferisyanid la endike rediksyon kontinyèl, pa molekil koloran k ap kite solisyon an.
Dezyèm zouti a te elimine etap travèse a nèt. Gwoup la te fikse ble tolwidin O, yon koloran tyazin ki pwòch anpil, sou yon gwo chenn poliakrilamid ki twò gwo pou antre nan selil la nan nenpòt nan de eta oksidasyon yo. Selil yo te toujou redui koloran ki te mare a. Kidonk, rediksyon pa bezwen aksè anndan selil la. Mekanis la ekspoze sou sifas la oswa li konekte elektrikman ak sifas la.
Apre sa te vini separasyon ki bay atik syantifik la tit li. Syanid ak azid nan 2 millimolar te redui akimilasyon koloran an anpil, epi anba mikwoskòp la, enklizyon ble fonse ak vyolèt ki nòmalman antoure nwayo a te prèske disparèt. Men, okenn nan de inibitè yo pa t ralanti rediksyon deyò selil la: sik ferisyanid la te kontinye san okenn diminisyon, epi polymè ki pa ka travèse a te toujou redui. Blokaj la te nan etap ki vin apre yo. Syanid ak azid t ap bloke reoksidasyon ak retansyon anndan selil la, pa rediksyon sou sifas la. Kontwòl sou viabilite selil yo te soutni entèpretasyon sa a, paske selil yo te konsève anzim makè sitozolik yo, laktat deidrojenaz, pandan tretman sa yo. Konsa, pèt antre koloran an pa t senpleman rezilta anpwazònman oswa manbràn ki te chire.
Yon prekosyon atik la bay toujou valab. Enklizyon ble yo te alantou nwayo a, men yo pa t anndan li, sa ki ann akò ak oksidasyon anndan òganit selil yo. Sepandan, etid la pa t idantifye ki òganit yo te ye. Modèl ki sanble nan lòt kalite selil te jwenn etikèt lizozomal sou baz prèv ki fèb. Konsidere retansyon an kòm yon bagay ki etabli, men kote egzak li fèt la kòm yon bagay pwovizwa. Lektè k ap swiv kote elektwon yo ale apre sa ka kontinye ak transpò elektwon nan mitokondri ak jesyon redoks epi ak apèsi pi laj sou absòpsyon ak distribisyon selon wout administrasyon an.
Kolorasyon pa menm bagay ak ekspozisyon
Yon twazyèm etid montre sa k rive lè lojik antre sa a rankontre yon mezi repons biyolojik. Scott ak kolèg li yo te jwenn metil beta siklodekstrin, yon estrikti sik an fòm bag, mare dirèkteman ak ble metilèn, avèk yon konstan asosyasyon anviwon 310 per molar pou konplèks enklizyon an, kont apeprè 5846 per molar pou fòmasyon dimè koloran an. Nan fibroblast L929 yo, lyezon sa a te bloke ni kolorasyon selil yo ni estimilasyon antre glikoz la: enkibasyon davans ak siklodekstrin nan te anpeche kolorasyon ble a, epi lè yo te ajoute li apre sa, li te akselere disparisyon koulè a. Pandan siyal optik ble a t ap kite selil yo, aktivasyon transpò glikoz la t ap diminye prèske an menm tan.
Otè yo te entèprete korelasyon sa a kòm yon prèv ki plis an favè yon entèraksyon dirèk ant koloran an ak yon pwoteyin nan chemen aktivasyon transpòtè glikoz la pase yon mekanis estrès oksidatif ki dire lontan. Dediksyon sa a rezonab, men li gen limit. Eksperyans lan pa idantifye pwoteyin nan, li pa montre lyezon ak transpòtè a li menm, epi korelasyon ant disparisyon koulè a ak pèt efè a pa ka elimine tout mekanis ki pase pa redoks.
Leson ki rete valab la konsène mezi. Kolorasyon optik endike koloran vizib, okside, ki asosye ak selil la. Li pa detekte ditou rezèv redui ki san koulè a. Konsa, yon selil ki pal ka toujou genyen ekivalan koloran, epi yon selil ki gen yon kolorasyon entans endike koloran okside ki rete bloke, olye li endike ekspozisyon total tisi a oswa gwosè efè a. Menm prekosyon an aplike nan yon echèl pi gwo: lè yo konpare kolorasyon ant kalite selil, oswa lè yo konsidere yon seksyon tisi fonse kòm prèv yon ekspozisyon ki pi wo, yo repete erè orijinal entèpretasyon kilti selil la. Antre a se yon sik rediksyon, difizyon, ak reoksidasyon, epi nenpòt imaj fòm ble a nan yon sèl moman montre sèlman yon pati nan sik sa a. Konsekans pratik pou kolorasyon ak manipilasyon nan laboratwa ak pou entèpretasyon deklarasyon sou dòz ak ekspozisyon soti dirèkteman nan sa.