Rivista scientifica nazionale ha recentemente pubblicato una ricerca sulla sintesi dei punti quantici (QD) nel nucleo delle cellule vive del dottor Hu Yusi, del professore associato Wang Zhi-Gang e del professor Pang Dai-Wen dell'Università di Nankai.
Durante lo studio della sintesi dei QD nelle cellule di mammifero, si è scoperto che il trattamento con glutatione (GSH) migliorava la capacità riducente della cellula. I QD generati non erano distribuiti uniformemente all'interno della cella ma concentrati in un'area specifica.
Attraverso una serie di esperimenti, è stato confermato che quest'area è effettivamente il nucleo della cellula. Il dottor Hu ha detto:"Questo è davvero sorprendente, quasi incredibile."
Il dottor Hu e il suo mentore, il professor Pang, hanno tentato di chiarire il meccanismo molecolare della sintesi dei punti quantici nel nucleo della cellula. È stato riscontrato che il GSH svolge un ruolo significativo. Sul nucleo è presente una proteina di trasporto del GSH, Bcl-2, che trasporta il GSH nel nucleo in grandi quantità, migliorando la capacità riducente all'interno del nucleo, promuovendo la generazione di precursori del Se.
Allo stesso tempo, il GSH può anche esporre gruppi tiolici sulle proteine, creando le condizioni per la generazione di precursori del cadmio. La combinazione di questi fattori consente infine la sintesi abbondante di punti quantici nel nucleo della cellula.
Il professor Pang ha dichiarato:"Questo è un risultato entusiasmante; questo lavoro raggiunge la sintesi precisa dei QD nelle cellule vive a livello subcellulare. La ricerca nel campo della biologia sintetica si concentra principalmente sulla sintesi di cellule vive di molecole organiche attraverso la genetica inversa.
"Raramente vediamo la sintesi cellulare viva di materiali funzionali inorganici. Il nostro studio non comporta modifiche genetiche complesse; raggiunge la sintesi target di nanomateriali fluorescenti inorganici negli organelli cellulari semplicemente regolando il contenuto e la distribuzione di GSH all'interno della cellula. Questo affronta la carenza della biologia sintetica per la sintesi di materiali inorganici."
Mentre la sintesi di materiali organici nelle cellule rimane predominante nel campo della biosintesi, questa ricerca apre senza dubbio la strada alla sintesi di materiali inorganici nella biologia sintetica.
Il professor Pang ha affermato:"Ognuno dei nostri progressi è un nuovo punto di partenza. Crediamo fermamente che nel prossimo futuro potremo utilizzare la sintesi cellulare per produrre nanofarmaci o persino nanorobot in organelli specifici. Inoltre, possiamo trasformare le cellule in supercellule, consentendo loro di fare cose inimmaginabili."
Ulteriori informazioni: Yusi Hu et al, Sintesi in situ di punti quantici nel nucleo delle cellule vive, National Science Review (2024). DOI:10.1093/nsr/nwae021
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