Untersuchung von Zell-stress für eine bessere Gesundheit-und Bier besser

Menschliche Wesen sind nicht die einzigen, die unter stress leiden-auch Mikroorganismen können betroffen sein. Jetzt haben Forscher von der Chalmers University of Technology, Schweden, haben eine neue Methode entwickelt, um zu untersuchen, wie einzelne biologische Zellen reagieren auf Stress-Situationen. Das Verständnis dieser Reaktionen könnten helfen, wirksamere Medikamente für schwere Krankheiten. Wie auch, die Forschung könnte auch helfen, zu brauen besseres Bier.

Alle lebenden Organismen können erleben stress in schwierigen Situationen. Zellen und Mikroorganismen haben, komplizierte Systeme zu bestimmen, wie Sie sich an neue Gegebenheiten anzupassen. Sie können ändern, Ihre eigene Struktur durch die Einbeziehung oder die Freigabe viele verschiedene Stoffe in die Umgebung. Aufgrund der Komplexität der molekularen Prozesse, das Verständnis dieser Systeme ist eine schwierige Aufgabe.

Chalmers-Forscher Daniel Midtvedt, Erik Olsén, Fredrik Höök und Gavin Jeffries haben jetzt einen wichtigen Durchbruch, indem Sie betrachten, wie die einzelnen Hefezellen reagieren auf änderungen in der lokalen Umgebung-in diesem Fall eine erhöhte Osmolarität, Konzentration, Salz. Beide identifiziert und überwacht das ändern der verbindungen innerhalb der Hefe-Zellen, einer von denen war Zucker, Glycerin. Darüber hinaus waren Sie in der Lage, das genaue Maß der rate und die Menge von Glyzerin produziert, die von verschiedenen Zellen unter verschiedenen stress-Bedingungen. Ihre Ergebnisse wurden jetzt veröffentlicht in der Fachzeitschrift „Nature Communications“.

„Hefen und Bakterien haben sehr ähnliche Systeme, wenn es um die Reaktion auf stress, was bedeutet, die Ergebnisse sind sehr interessant aus medizinischer Sicht. Diese könnten uns helfen zu verstehen, wie das Leben schwer zu machen für unerwünschte Bakterien dringen in unseren Körper-ein Mittel, um knock out Ihre Abwehrmechanismen“, sagt Daniel Midtvedt, Forscher in der biologischen Physik an der Chalmers und führen Autor der wissenschaftlichen Arbeit.

Er erforscht das Thema seit 2015, und, zusammen mit seinen Kollegen entwickelt hat, eine Variante von holografischen Mikroskopie zur Untersuchung der Zellen in drei Dimensionen. Die Methode basiert auf einer Interferenz-imaging-Ansatz, der Aufteilung eines Laserstrahls in zwei Strahlengänge. Geht man durch eine zellprobe, und man nicht. Die beiden Strahlen werden dann rekombiniert in einem leichten Winkel. Dies macht es möglich die Veränderungen in der Zelle die Eigenschaften, die durch die Variationen in beam Phasen-offsets.

Mit dieser Methode der Untersuchung eine Zelle, können die Forscher sehen, was andere Mikroorganismen produzieren unter stress — ohne dass Sie verschiedene Arten von traditionellen, ‚label‘ – Strategien. Ihre nicht-invasive Strategie ermöglicht mehrere verbindungen erkannt werden, gleichzeitig, ohne Beschädigung der Zelle.

Die Forscher planen nun, mit der neuen Methode in einem großen Kooperationsprojekt, mit Blick auf die Aufnahme von gezielten biomedicines.

„Hoffentlich können wir beitragen zu einem besseren Verständnis, wie Drogen empfangen und verarbeitet werden, die von menschlichen Zellen. Es ist wichtig, in der Lage sein zu entwickeln, die neue Art von Drogen, mit der Hoffnung, dass wir behandeln diese Krankheiten, die heute unheilbar“, sagt Chalmers professor Fredrik Höök, der weiter führt das Forschungszentrum Formulaex, wo AstraZeneca ist der führende partner der Industrie.

Sowie der nutzen für die medizinischen Forscher eine bessere Kenntnis der Auswirkungen von stress auf die Hefe-Zellen könnte wertvoll sein für die Lebensmittel-und Getränkeindustrie — nicht zuletzt, wenn es darum geht zu brauen besseres Bier.

„Die Hefe ist unerlässlich, sowohl für Essen und trinken der Vorbereitung, zum Beispiel in Brot Backen und das brauen von Bier. Dieses wissen von Hefe-Zellen‘ physikalischen Eigenschaften könnten von unschätzbarem Wert sein. Könnten wir optimieren die Produkte genau so, wie wir Sie wollen“, sagt Daniel Midtvedt.