L’elettricità è un elemento fondamentale dell’organismo degli esseri viventi. Sappiamo che le differenze di voltaggio sono importanti nei sistemi biologici. Per esempio, guidano il battito del cuore e consentono ai neuroni di comunicare tra loro. Per decenni non è stato possibile misurare le differenze di voltaggio tra gli organelli, le strutture avvolte dalla membrana all’interno della cellula, ed il resto della cellula. Ma, grazie ad una nuova sperimentazione, è possibile ora svolgere ciò, tramite una nuova metodologia testata da un gruppo di scienziati. Scopriamo di più in merito.
La scoperta degli scienziati sulla misurazione dell’elettricità cellulare
Una tecnologia creata dagli scienziati di UChicago consente ai ricercatori di scrutare nelle cellule per vedere quanti organelli diversi usano i voltaggi per svolgere le varie funzioni tipiche del nostro organismo. “Gli scienziati avevano notato da molto tempo che i coloranti carichi usati per la colorazione delle cellule si sarebbero bloccati nei mitocondri”, ha spiegato Anand Saminathan, autore principale dello studio. “Ma è stato fatto poco lavoro per studiare il potenziale di membrana di altri organelli nelle cellule vive”.
Nelle membrane dei neuroni ci sono proteine chiamate canali ionici che fungono da gateway per gli ioni caricati per entrare e uscire dalla cellula. Questi canali sono essenziali per la comunicazione dei neuroni. Ricerche precedenti avevano dimostrato che gli organelli hanno canali ionici simili, ma non eravamo sicuri di quale ruolo avessero svolto.
Il nuovo strumento dei ricercatori, chiamato Voltair, consente di esplorare ulteriormente questa questione. Funziona come un voltmetro che misura la differenza di tensione di due diverse aree all’interno di una cella. Voltair è costruito con DNA, il che significa che può entrare direttamente nella cellula e accedere a strutture più profonde. Nei loro studi iniziali, i ricercatori hanno cercato i potenziali di membrana, una differenza di voltaggio all’interno di un organello rispetto all’esterno. Hanno trovato prove di tali potenziali in diversi organelli, come le reti trans-Golgi e gli endosomi di riciclaggio, che in precedenza si pensava non avessero affatto potenziali di membrana.
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