Optymalizacja izolacji jąder komórkowych do badania własności ciałek jądrowych PML w systemie semi-in vivo

In cell biology two main size scales can be distinguished. One is the scale close to the size of the cell itself, located in the micrometer regime. The other is the scale of single atoms and protein molecules located in the nanometer and sub-nanometer regime. Organelle isolation and biochemistry from one side and structural biology with protein crystallography from the other built an image of how cells function. This image however lacks the intermediate size scale, one that spans from several to several hundred nanometers and connects organelles to protein complexes. Recent studies show the rising importance of this intermediate, inhabited by very large membrane-less molecular structures named sometimes cellular puncta or membrane-less organelles. Creating a general theory concerning these objects would help to integrate them into cell biology. Promyelocytic leukemia nuclear bodies (PML NBs) are a promising model for these structures, as they have only one identified structural component that is required for the formation of these stuctures, namely the Promyelocytic leukemia (PML) protein. Problems with studying PML NBs come from the inability to isolate them from cells in their native state. A nuclei isolation protocol was established, that would preserve the presence of PML NB in a semi-in vivo system, as a first step in the attempt to purify PML bodies with preserved composition.

W biologii komórki można wyróżnić dwie główne skale wielkości. Jedna z nich jest skalą bliską rozmiarowi samych komórek, zlokalizowaną w przedziale mikrometrów. Druga jest skalą wielkości atomów i cząsteczek białek, zlokalizowaną w przedziale nanometrów i sub-nanometrów. Obraz tego jak funkcjonują komórki zbudowały z jednej strony techniki izolacji organelli i biochemia, a z drugiej biologia strukturalna z krystalografią białek. W tym obrazie brakuje jednak skali pośredniej, rozpościerającej się miedzy kilkoma, a kilkoma setkami nanometrów. Ostatnie badania wskazują na wzrastające znaczenie pośredniej skali w biologii komórki, zasiedlonej przez bardzo duże struktury cząsteczkowe nazywane czasami ciałkami albo organellami pozbawionymi membran. Stworzenie ogólnej teorii tych struktur umożliwiłoby zintegrowanie ich z innymi elementami biologii komórki. Ciałka jądrowe białaczki promielocytowej (Promyelocytic leukemia nuclear bodies - PML NBs) stanowią obiecujący model tego typu struktur ze względu na to, że posiadają tylko jeden element niezbędny i wystarczający do ich uformowania, czyli białko PML. Trudności w badaniu ciałek PML wynikają z niemożliwości izolacji ich z komórek w postaci natywnej. W odpowiedzi na to została opracowana procedura izolacji jąder komórkowych, która zachowuje obecność ciałek PML w systemie semi-in vivo stanowiąc pierwszy krok w próbie oczyszczenia ciałek PML o zachowanym składzie.