Umělý Golgiho aparát na mikročipu  
Mikročip s biologickou laboratoří na výrobu heparinu dokáže skoro totéž jako jednoduchý Golgiho aparát. Kdy se dočkáme umělé buňky?

 

Zvětšit obrázek
Golgi na mikročipu. Kredit: Scientific American Inc.

Každý student biologie se někdy musel poprat se strukturou buňky. Někteří si možná ještě vzpomenou na organelu s tajuplným jménem Golgiho aparát, někdy také Golgiho komplex, diktyozóm anebo poslední dobou i sympaticky ve vědecké hantýrce Golgi. Golgiho vlastní většina eukaryotních buněk, přičemž své jméno dostal po objeviteli, kterým byl v roce 1858 italský lékař Camillo Golgi.

 

Zvětšit obrázek
Nahoře běžný Golgi, dole jeho umělý následovník. Kredit American Chemical Society.

Golgiho aparát je vlastně soustava obvykle 4 až 8 váčků vytvořených z klasické buněčné membrány. Někteří extrémističtí prvoci jich ovšem mohou mít až několik desítek. Golgi funguje jako továrna na zpracování a rozesílání složitých molekul, jako jsou proteiny nebo lipidy. Je součástí takzvaného endomembránového systému buňky, ve kterém jsou do sebe zapojeny jednotlivé organely buňky jako továrny ve velkém továrním komplexu. Endomembránový systém kromě Golgiho zahrnuje ještě buněčné jádro, kde všechno začíná transkripcí DNA, endoplazmatické retikulum, kde se vyrábějí proteiny a také buněčnou membránu, přes kterou se některé produkty endomembránového systému dostávají do okolního světa.

 

Camillo Golgi, mimo jiné nositel Nobelovy ceny za fyziologii a medicínu z roku 1906, kterou ale dostal za výzkum struktury nervového systému, by se nejspíš velice divil, kdyby slyšel, že bude trvat jenom něco málo přes sto let, než jeho následovníci vyrobí jednoduchou umělou verzi Golgiho. Autorem prvního funkčního prototypu umělého Golgiho je Robert Linhardt z amerického Rensselaer Polytechnic Institute spolu s týmem kolegů.

 

Nejde pochopitelně zatím o plnohodnotný a univerzální Golgiho aparát, i tak je to ale pozoruhodný úspěch. Je to vlastně lab-on-a-chip, čili miniaturní laboratoř, která zvládá více různých funkcí na jednom malém čipu a přitom se svým uspořádáním velmi blíží běžnému buněčnému Golgiho aparátu.

Zvětšit obrázek
Zvlášt povedený Golgi. Kredit: Electron Microscope Lab, UC Berkeley.

Autoři již svého Golgiho velmi úspěšně otestovali v ostrém provozu. Povedlo se jim velmi rychle a efektivně vyrábět heparin, známý nejen jako vražedná zbraň, ale také coby mukopolysacharid zabraňující srážení krve, na jehož tvorbě se v lidském těle významně podílí právě Golgiho aparát.

 

 

Zvětšit obrázek
Slavný endomembránový systém. Kredit: Wikimedia Commons.

Badatelé vytvořili miniaturní továrnu, kde se jako na výrobní lince zapojují jednotlivé enzymy, které zpracovávají potřebné suroviny. Finálním výrobkem byl zmíněný heparin, který měl výtečné protisrážlivé účinky. Nová technologie umělých Golgiho aparátů má podle všeho úžasný potenciál. Tímto způsobem bude v blízké budoucnosti nejspíš možné rychle a levně vyrábět nejen heparin, ale mnohé další komplikované a zároveň velmi žádané látky.

 

Vědci očekávají, že umělý Golgi bude i výbornou pomůckou při studiu dosud ne zcela úplně pochopeného Golgiho aparátu. Radost mají jistě i vývojáři umělých organismů, kteří si mohou Golgiho aparát přidat na seznam dostupných technologií. Velmi zajímavá je v tomto ohledu i představa buněčných kyborgů, kdy by se do existujících živých buněk montovaly podobné miniaturní přístroje s velmi širokými možnostmi uplatnění v moderní civilizaci.


.
Pramen:
ScienceDaily 3.8. 2009, Wikipedia (Golgi apparatus)

Datum: 10.08.2009 06:29
Tisk článku

Související články:

Cílené pátrání SETI v zorném poli Keplera vyšlo naprázdno     Autor: Stanislav Mihulka (12.02.2013)
Evoluce, nebo kreace?     Autor: Redakce (07.04.2010)
Tajemní vločkovci a nová fylogeneze živočichů     Autor: Stanislav Mihulka (09.04.2009)
Baptistina a smrtelný biliár     Autor: Jaroslav Petr (06.09.2007)
Chitosan testován ve stavu beztíže     Autor: Stanislav Mihulka (21.08.2007)



Diskuze:

Žádný příspěvek nebyl zadán

Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku








Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace