Membrane Biogenesis

بسیاری از جنبه های فردی دینامیک و مونتاژ غشاهای بیولوژیکی با جزئیات بسیار مورد مطالعه قرار گرفته است. رویکردهای بیولوژیکی سلولی، ژنتیک پیشرفته، بیوفیزیک و بیوشیمی تا حد زیادی به افزایش دانش ما در این زمینه کمک کرده‌اند. با این حال، بدیهی است که سه جزء اصلی غشاء - لیپیدها، پروتئین‌ها و کربوهیدرات‌ها - در بیشتر موارد به طور جداگانه مورد مطالعه قرار می‌گیرند و یک نمای کلی منسجم از جنبه های مختلف بیوژنز غشاء به آسانی در دسترس نیست. مؤسسه مطالعات پیشرفته ناتو در مورد "چشم‌اندازهای جدید در دینامیک مونتاژ غشاهای زیستی" قصد داشت چنین نمای کلی ارائه دهد: این موسسه برای آموزش دستاوردهای به‌دست‌آمده در حوزه‌های مختلف تحقیقاتی به دانش‌آموزان و متخصصان راه‌اندازی شد و تلاش و ادغام چندین مورد جنبه های مونتاژ غشاء در یک چارچوب منسجم. مقالات در اینجا منعکس کننده این است. با بیان توضیحات دقیق در مورد ساختار فسفولیپید، پویایی، سازمان و بیوژنز، یک مرور کلی به روز از ستون فقرات اساسی و لیپیدی غشاهای زیستی ارائه شده است. پیشرفت گسترده ای در تحقیق در مورد بیوسنتز پروتئین غشایی حاصل شده است. به طور خاص، فرآیندهای اصلاح پس از ترجمه و هم‌ترجمه پروتئین‌ها، مکانیسم‌های جابه‌جایی پروتئین و مکانیسم‌های مرتب‌سازی که برای هدایت پروتئین‌ها به مقصد نهایی، درون یا خارج سلولی ضروری هستند، با جزئیات مشخص شده‌اند. رویکردهای ژنتیکی مدرن در این زمینه تحقیقاتی ضروری بودند: شبیه‌سازی ژن، ساخت پروتئین هیبریدی، جهش‌زایی و تکنیک‌های توالی‌یابی، جنبه‌های عملکردی اسیدهای نوکلئیک خاص و توالی‌های اسید آمینه را روشن کردند.

Many individual aspects of the dynamics and assembly of biological membranes have been studied in great detail. Cell biological approaches, advanced genetics, biophysics and biochemistry have greatly contributed to an increase in our knowledge in this field.lt is obvious however, that the three major membrane constituents - lipids, proteins and carbohydrates- are studied, in most cases separately and that a coherent overview of the various aspects of membrane biogenesis is not readily available. The NATO Advanced Study Institute on "New Perspectives in the Dynamics of Assembly of Biomembranes" intended to provide such an overview: it was set up to teach students and specialists the achievements obtained in the various research areas and to try and integrate the numerous aspects of membrane assembly into a coherent framework. The articles in here reflect this. Statting with detailed contributions on phospholipid structure, dynamics, organization and biogenesis, an up to date overview of the basic, lipidic backbone of biomembranes is given. Extensive progress is made in the research on membrane protein biosynthesis. In particular the post- and co-translational modification processes of proteins, the mechanisms of protein translocation and the sorting mechanisms which are necessary to direct proteins to their final, intra - or extracellular destination have been characterized in detail. Modern genetic approaches were indispensable in this research area: gene cloning, hybrid protein construction, site directed mutagenesis and sequencing techniques elucidated many functional aspects of specific nucleic acid and amino acid sequences.