İç kulak ses amplifikasyonu bilgisini geliştirin

20 Aralık 2023

Farklı seslerin yoğunluğunu ve perdesini büyük bir hassasiyetle tespit etme yeteneğimiz, büyük ölçüde iç kulağın ses dalgalarını çözme ve bireysel frekansları yükseltme yeteneğinden kaynaklanmaktadır. 2000 yılında iç kulaktaki ses amplifikasyonundan sorumlu moleküler transmembran motor olarak bozulmamış maddenin keşfedilmesinden bu yana, bozulmamışın Solute Carrier 26 (SLC26) protein ailesindeki üyeliği nedeniyle büyük bir merak konusu olmuştur. Bozulmamış memeliler, voltaja bağlı bir membran motoruna dönüşmenin yanı sıra, çözünen maddeleri taşıma yeteneğini de kaybetti; bu da, altta yatan moleküler mekanizmalar hakkında yaygın spekülasyonlara yol açtı. Diğer SLC26 proteinleri, mobil bir taşıma alanının sabit bir iskele alanına karşı dikey hareketini içeren bir anot taşıma mekanizması kullanarak iyonları hücre zarı boyunca taşır. Bozulmamış memelilerin elektrokinezi olarak bilinen benzersiz elektriksel ve mekanik yeteneği şimdiye kadar bir sır olarak kaldı.

Forschungszentrum Jülich’teki Moleküler ve Hücresel Fizyoloji Enstitüsü’nden (IBI-1) ve Philipps Üniversitesi Marburg’dan bilim adamları, Pristine’in elektrokinetiğinin bir tanımını sağlamak için Jülich süper bilgisayarlarındaki atomik moleküler dinamik simülasyonlarını ve gelişmiş elektrofizyolojik deneyleri birleştirdiler. Artık popüler Nature Communications dergisinde yayınlanan bu sonuçlar, atomik çözünürlükte saf aracılı ses yükseltmesinin moleküler mekanizmalarını ortaya koyuyor. Araştırmacılar, iç kulaktaki dış tüylü hücreler olarak adlandırılan hücrelerdeki (ses kaynaklı titreşimlerin neden olduğu) voltaj dalgalanmalarının, bozulmamış formdan kompakt formdan genişlemiş forma veya tam tersi yönde değişikliklere yol açtığını buldu. Prestin’deki bu konformasyonel değişiklikler, tüy hücresi uzunluğunda değişikliklere ve dolayısıyla ses frekansı salınımlarının artmasına neden olur.

Sosyal ve bilimsel önemi

Memeli kulağı, insan iletişimi için önemli olan, farklı frekanslara karşı mükemmel bir hassasiyet geliştirmiştir. Bu bulgular, iç kulaktaki sesin işlenmesi ve güçlendirilmesine ilişkin önemli bilgiler sağlıyor ve sağırlık için yeni terapötik yaklaşımların geliştirilmesine yardımcı olabilir.

Orijinal gönderi

Kuwabara, M.F., Haddad, P.J., Lenz-Schwab, D.W. ve ark. Bozulmamışların asansör benzeri hareketleri, dış tüylü hücrelerin elektriksel hareketine aracılık eder. Nature Communications 14, 7145 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-42489-8