الخلايا توظف العديد من الآليات للرد على الإجهاد. تحدث بعض الردود على مستوى ما بعد النسخي وتشمل تنظيم ترجمة مرنا و / أو الاستقرار 1 ، 2 . يرتبط ترانزلاتد مرنا اعتقال متعدية وتدهور مع تشكيل بؤر الخلوية غير الغشائية محددة، والأكثر تميزا كونها حبيبات الإجهاد (سغس) 3 . سغس هي البؤر السيتوبلازمية التي تركز ترانزلاتس نونترانزلاتينغ في ترانزلاتيونالي-القبض على خلايا الاستجابة للضغط (على سبيل المثال، الأكسدة، صدمة الحرارة، المغاعة المغذية، والعدوى الفيروسية) 4 . بالإضافة إلى مرناس نونترانزلاتينغ، سغس تحتوي على عوامل بدء الترجمة، والبروتينات ملزمة رنا، والبروتينات التشوير المختلفة 5 . سغس هي المؤشرات الحيوية لترجمة البروتين تحولت وتغيير الأيض رنا وتم ربطها إلى بقاء الخلية وموت الخلايا المبرمج، مسار إشارةs، والعمليات النووية 5 .
سغس هي الكيانات الحيوية، وتشكيلها يرتبط ارتباطا وثيقا بحالة الترجمة الخلوية 6 . على الرغم من مظهرها على ما يبدو الصلبة، معظم مكونات البروتين سغ المكوك بسرعة داخل وخارج، مع وقت الإقامة ثانية. في حين تستمر سغس لمدة دقائق إلى ساعات، معظم مكوناتها في التدفق السريع. تثبيط بدء الترجمة وما يترتب على ذلك من تفكيك بوليسوميس ترجمة تعزيز تشكيل لجان الدراسات؛ وبالتالي، سغس هي في حالة توازن مع ترجمة بوليسوميس. هذا التوازن بوليسوم / سغ هو المفتاح لتمييز سغس حسن النية من غيرها من بؤر التوتر الناجم 6 ، 7 .
ويستتبع توقيف بدء الترجمة تحويل مجمعات ما قبل الشروع في الترجمة المؤهلة التي تحتوي على مرنا، وعوامل بدء الترجمة (إيف)، و 40 S وحدات فرعية ريبوسومية س يسمى المجمعات 48S) في المجمعات المتوقفة ترانزلاتيونالي (ما يسمى 48S * المجمعات) التي يمكن أن تتجمع في سغس 4 ، 6 . يتم تشجيع سغس عن طريق الاعتقال متعدية في خطوتين مختلفتين المنبع من تشكيل 48S معقدة: التدخل مع وظائف مجمع EIF4F ملزمة ملزمة (على سبيل المثال، استهداف الوحدة الفرعية eIF4A) أو فسفرة من وحدة α من عامل بدء الترجمة eIF2، بوساطة واحدة أو أكثر من كيناسيس eIF2 الأربعة. وجود المجمعات 48S المتوقفة ( أي 40S الوحدات الفرعية الريباسي وعوامل بدء الترجمة المختارة) هي سمة من سغس 8 ، 9 .
وقد تم ربط سغس إلى حالات المرضية المختلفة، مثل العدوى الفيروسية، التنكس العصبي، المناعة الذاتية، والسرطان 3 ، 10 ، 11 ،سس = "كريف"> 12 ، 13 . وترتبط أشكال متغيرة من العديد من مكونات سغ مع الأمراض العصبية التناسلية (على سبيل المثال، التصلب الجانبي الضموري) التي الخلايا العصبية عرض الإدخالات المرضية داخل الخلايا التي قد تلعب أدوارا نشطة في وفاة الخلايا العصبية 13 . بعض الفيروسات خطف مكونات سغ لتمنع تشكيل سغ وتعزيز تكاثر الفيروس 14 . وتربط الدراسات الحديثة أيضا بين سغس والسرطان 15 وبقاء الخلايا السرطانية تحت العلاج الكيميائي والعلاج الإشعاعي 10 و 16 و 17 و 18 و 19 و 20 . في حين أن هذه النتائج قد أثارت اهتماما كبيرا في علم الأحياء سغ، العديد من التقارير المنشورة تفتقر إلى ضوابط هامة للتمييز بين تشكيل لجان الدراسات النية الحسنة من بؤر أخرى الناجم عن الإجهاد.
وقد وصفت سغس في البداية على أنها بؤر السيتوبلازمية غير الغشائية تتألف من البروتينات مرنا ملزم مختارة (ربس)، بما في ذلك مستضد الخلايا التائية الخلايا التائية 1 (تيا-1) والبولي ملزم A- البروتين (باب). عوامل بدء الترجمة؛ مرنا بوليادينيلاتد؛ ووحدات صغيرة ريبوسومية 4 ، 6 ، 21 ، 22 . تقليديا، وقد تم تحديد تكوينها من خلال تقنيات مثل إمونوستينينغ والتعبير خارج الرحم من البروتينات الموسومة فلورزنتلي 23 ، 24 . نظرا لطبيعة دينامية للغاية، و إمونولوكاليزاشيون من البروتينات سغ و / أو مرناس لا تزال منهجية تحديد للكشف عن سغس 23 ، 24 . حتى الآن، يتم وصف العديد من الممارسات التجارية التقييدية والبروتينات الأخرى (أكثر من 120 بروتينات متميزة) كمكونات سغ 11 . كما العديد من Sالبروتينات G محلية تغيير توطينها في كل من تعتمد على الإجهاد ومستقلة ويمكن أن تتراكم في مقصورات داخل الخلايا والبؤر الأخرى، فمن المهم اختيار علامات سغ الصحيح وتوظيف معايير وظيفية للتمييز سغس من أنواع أخرى من الإجهاد الناجم عن البؤر. تحتوي سغس حسن النية على مرنا، عوامل بدء الترجمة، وحدات فرعية ريبوسومية صغيرة وهي في توازن ديناميكي مع الترجمة.
تم تصميم هذا سير العمل البسيط لتحديد ما إذا كانت بؤر التوتر الناجم عن سغس حسن النية . ويشمل هذا العمل عدة نهج تجريبية باستخدام خلايا U2OS، والخلايا التي تستخدم عادة لدراسة لجان الدراسات. هذه الخلايا مثالية، كما أن لديها السيتوبلازم كبير، هي مسطحة نسبيا، ونعلق بقوة على كوفرسليبس الزجاج. أنواع الخلايا الأخرى يمكن استخدامها لدراسة سغس، ولكن من المهم أن ندرك أن الاختلافات في توقيت وتركيز الدواء، وفرة من البروتينات سغ نواة يمكن أن يغير حركية و كومبوsition. بالإضافة إلى ذلك، بعض الخلايا تستجيب لتثبيت بارافورمالدهيد من خلال تشكيل بقايا سطح الخلية، وإعطاء ثم مظهر تكدرت أن يسبب توطين منقط بعض علامات سغ. دون تحليل دقيق، وهذه يمكن أن تصنف على أنها سغس. وهذا يسلط الضوء على ضرورة تقييم جميع المعايير المطلوبة لتحديد البؤر التي يسببها التوتر كما سغس حسن النية . يستخدم فينورلبين (فرب)، والعلاج السرطان الذي يعزز سغس 20 ، فضلا عن أرسينايت الصوديوم (سا)، قوية ومميزة سغ محرض، كضغوط للتجارب في هذا البروتوكول.
سغس الكنسي تحتوي على علامات سغ متعددة (كل من البروتينات و مرناس) أن كولوكاليز في البؤر السيتوبلازم. يستخدم هذا البروتوكول على حد سواء المناعي والمضان في التهجين الموضعي (فيش) للكشف عن توطين علامات البروتين و مرنا بوليادينيلاتد 22 ، على التوالي. باختصار، المناعي غير المباشر يستخدم الأجسام المضادة ( ط.ه. الأجسام المضادة الأولية) محددة لبروتين معين للكشف عن ذلك داخل الخلية. ثم، الأجسام المضادة الثانوية (عادة الأنواع محددة) تعلق على فلوروكروميس التعرف على الأجسام المضادة الأولية وتكشف عن توطين البروتين المستهدف. يستخدم الفلورسنت المجهري للكشف عن إشارة مترجمة داخل الخلية. استخدام الأجسام المضادة المنتجة في أنواع مختلفة والكشف عنها مع الأجسام المضادة الثانوية الملونة بشكل مختلف يسمح للكشف عن كولوكاليزاتيون من الأجسام المضادة متعددة، مشيرا إلى أن أهداف البروتين وجدت في نفس الموقع 23 . من المهم تحديد علامات التي تم التحقق منها إلى كولوكاليز في سغس حسن النية .
يستخدم فيش مسبار المسمى أن قاعدة أزواج لتسلسل الحمض النووي الريبي أو الحمض النووي محددة 25 . للكشف عن مرنا، يستخدم هذا البروتوكول قليل البيروكسيديز (دت) 40 التحقيق التي تهجين (أو قاعدة أزواج) إلى ذيل بوليا من مرنا ( أي بوليا فيSH). ثم يتم الكشف عن التحقيق البيروكسيديز باستخدام ستريبتافيدين مترافق فلورزنتلي، كما ستريبتافيدين لديه تقارب عالية لالبيوتين. عند تقييم سغس، من المهم للزوجين بوليا فيش مع المناعي الكشف عن علامة سغ، كما هو الحال في سغس حسن النية ، يجب أن إشارات اثنين كولوكاليز.
باستخدام هذا البروتوكول، يتم تقييم كولوكاليزاشيون بطرق متعددة. في صورة متعددة القنوات ( أي رغب: الأحمر والأخضر والأزرق)، سوف كولوكاليزاتيون تغيير لون إشارة متداخلة (على سبيل المثال كولوكاليزد الأحمر والأخضر تظهر الصفراء) 23 . بالإضافة إلى ذلك، يتم قياس كولوكاليزاتيون بيانيا باستخدام تحليل المسح خط، حيث يتم قياس كثافة كل لون عبر خط معين 8 ، 20 . يصف هذا البروتوكول خطين إجراءات تحليل المسح الضوئي باستخدام إيماجيج 26 . إجراء واحد هو دليل ويذهب من خلال العملية برمتها، ويلو الآخر يستخدم ماكرو، أو برنامج بسيط أن أتمتة الخطوات اليدوية. من المهم أن تذهب من خلال البرنامج اليدوي لفهم الإجراء الكلي.
سغس تشكل في الخلايا حيث يتم قمع الترجمة؛ وبالتالي، يجب أن الخلايا مع سغس عرض مستويات منخفضة من الترجمة العالمية مقارنة مع الخلايا غير المعالجة. تجريبيا، يتم استخدام ريبوبوروميسلاتيون. ويضاف بوروميسين و إميتين إلى خلايا لفترة قصيرة قبل التثبيت، والسماح لل بوروميسين لدمج في بولي ببتيدس تشكيل بنشاط، مما تسبب في إنهاء 27 ، 28 . العلاج مع إميتين مطلوب لمنع إعادة بدء 29 . يمكن بعد ذلك الكشف عن بوروميسين باستخدام الأجسام المضادة لمكافحة بوروميسين، وإعطاء لقطة من الترجمة النشطة. يستخدم هذا الأسلوب لأنه سريع، لا يتطلب ما قبل الجوع مع وسط تفتقر إلى حمض أميني معين (ويحتمل أن تكون مسبقة الخلايا)، ويكشف عنالتوطين تحت الخلوية للترجمة البروتين. وقد استخدمت طرق أخرى، لا سيما باستخدام النظير الأحماض الأمينية المعدلة، مثل الميثيونين التناظرية L-أزيدوهوموالين (أها)، إلى جانب "كليك-إيت" الكيمياء 30 ، لإظهار أن الخلايا التي تحتوي على سغس تظهر ترجمة أقل بكثير من الخلايا المجاورة 31 . ومع ذلك، يتطلب هذا الأسلوب جوعا ميثيونين تليها النبض العلامات لمدة 15-30 دقيقة. يشكل المجاعة ميثيونين ضغوطا إضافية، في حين أن الوقت الطويل وضع العلامات ( أي 15-30 دقيقة) يؤدي إلى قياس الترجمة التراكمية بدلا من الترجمة الجارية ويسمح أيضا البروتينات حديثا توليفها للانتقال من موقع تخليق إلى وجهتهم النهائية داخل خلية - زنزانة. في المقابل، ريبوبوروميسيلاتيون هو أسرع بكثير ومتوافق مع أي وسيلة، مثل المتوسطة الخالية من الجلوكوز المستخدمة للحث على سغس عن طريق المجاعة الجلوكوز.
سغس الكنسي هي في التوازن الديناميكيمع ترجمة نشطة بوليسوميس. ويمكن تقييم هذا تجريبيا من خلال علاج العينات مع الأدوية التي استقرار أو زعزعة بوليسوميس، وبالتالي تحريك التوازن بين سغس و بوليسوميس 23 . سيكلوهكسيميد (أو إميتين، الذي يتصرف على نحو مماثل) كتل استطالة عن طريق "تجميد" ريبوسوم على مرنا، وبالتالي تقليل مجموعة من مرنبس غير بوليسومال قادرة على تشكيل سغس. من الناحية التجريبية، يمكن استخدام ذلك بطريقتين: عن طريق إضافة سيكلوهيكسيميد (أو إميتين) قبل الإجهاد لمنع تشكيل سغ أو بإضافة سيكلوهيكسيميد (أو إميتين) بعد تشكيل سغس، حتى من دون إزالة عامل تشديد، مما تسبب في تفكيك سغ، كما توقف يتم إدخال مجمعات برينيتياتيون ببطء في جزء بوليسوم. في المقابل، بوروميسين يسبب إنهاء سابق لأوانه ويعزز التفكيك بوليسوم، وزيادة مجموعة من مرناس بدء قادرة على تجميع في سغس. من الناحية التجريبية، والعلاج بوروميسين يزيد من عدد سغس أو يخفض ثريشولد التي تشكل في استجابة للضغط متدرج أو جرعة الدواء. عند تقييم تأثير البوروميسين، فمن المهم استخدام مستوى دون الحد الأقصى للدواء من الفائدة، كما من المتوقع بوروميسين لزيادة تأثير الدواء وزيادة النسبة المئوية للخلايا عرض سغس - وهذا لا يمكن أن يحدث إذا كان الدواء / الإجهاد يسبب سغس في 100٪ من الخلايا في البداية. هذا يتناقض مع العلاج سيكلوهكسيميد، الذي يفكك سغس ويعمل بشكل أفضل عندما ~ 95٪ من الخلايا في البداية عرض سغس بحيث يمكن ملاحظة أكبر انخفاض ممكن وكمية بدقة.
يوفر هذا البروتوكول إطارا لدراسة سغس في خلايا الثدييات. وتشمل الطرق: (1) تلطيخ إمونوفلورزنت وتحليل إيماجيج لتقييم كولوكاليزاتيون الكلاسيكية سغ المرتبطة علامات eIF4G، eIF3b، و راس غتباز تفعيل البروتين ملزمة البروتين 1 (G3BP1) في سغس المفترضة. (2) أوليغو (دت) مضان في الموقع التهجين (بوليا فيش) للكشف عن مرنا بوليادنيلاتد. (3) سيكلوهيكسيميد والعلاج بوروميسين لتحديد ما إذا كان البؤر الناجم عن التوتر في التوازن الديناميكي مع بوليسوميس. و (4) ريبوبوروميلاتيون لتقييم الوضع متعدية من الخلايا التي تحتوي على سغس المفترض. معا، يمكن لهذه المقايسات تحديد ما إذا كان يمكن أن تصنف بؤر التوتر الناجم عن سغس حسن النية .