kända knowns, kända okända, okända Okända och utbredningen av vetenskaplig undersökning

i februari 2002, Donald Rumsfeld, den dåvarande amerikanska försvarsministern, uppgav vid en Försvarsavdelning briefing: ”det finns kända knowns. Det finns saker vi vet att vi vet. Det finns kända okända. Det vill säga, det finns saker som vi nu vet att vi inte vet. Men det finns också okända okända Okända. Det finns saker vi inte vet att vi inte vet.,”Som ett resultat var han nästan universellt lampooned eftersom många ursprungligen trodde att uttalandet var nonsens. Men noggrann undersökning av uttalandet visar att det är vettigt, faktiskt begreppet det okända Okända existerade långt innan Donald Rumsfeld gav det en ny publik.

mycket vetenskaplig forskning bygger på att undersöka kända okända. Med andra ord utvecklar forskare en hypotes som ska testas, och sedan i en idealisk situation är experiment bäst utformade för att testa nollhypotesen., I början vet forskaren inte om resultaten kommer att stödja nollhypotesen. Det är dock vanligt att forskaren tror att resultatet som kommer att erhållas kommer att ligga inom en rad kända möjligheter. Ibland är resultatet dock helt oväntat-det var ett okänt okänt okänt.

det finns många kända knowns av intracellulär proteininriktning och, som med många forskningsområden, verkar det som att antalet kända okända ökar parallellt., De viktigaste determinanterna för inriktning mot mitokondrier har bestämts, och det finns minst fyra subklasser av mitokondriella riktade proteiner som innehåller olika inriktningssignaler som riktas till olika platser inom mitokondrionen (yttre membran, intermembranutrymme, inre membran och matris) av olika mekanismer (Bolender et al., 2008; Whelan och Glaser, 2007) (Fig. 1). Men mycket är fortfarande okänt, särskilt i växter., Till exempel finns det nu ett antal kända okända som härrör från ett tidigare okänt okänt okänt: förekomsten av proteiner som dually riktar sig till både plastider och mitokondrier (Peeters och Small, 2001; Ma och Taylor, 2002; Whelan och Glaser, 2007). Vi vet nu att dubbel inriktning på plastider och mitokondrier uppstår som ett resultat av tvetydiga signalsekvenser, men vi vet inte hur dessa signaler känns igen av båda organellerna, när andra proteiner endast erkänns av en (Whelan och Glaser, 2007).

papperet av Chatre et al. (2009)i denna fråga är ett utmärkt exempel på forskning som avslöjar okända okända okända Okända. Typiskt har undersökningar av mekaniken för intracellulär proteininriktning utförts med hjälp av proteinbiokemi, men undersökningen av Chatre et al. (2009) är inte typiskt., Om studien helt enkelt hade undersökt mitokondriell inriktning med hjälp av in vitro-översättning av olika proteiner med förändrade inriktningssignaler, detekterade genom proteinelektrofores och immunoblotting, skulle resultaten ha varit en kombination av ”ja, konstruktionsmålen till mitokondrier” och ”nej, konstruktionen riktar sig inte till mitokondrier”. Men eftersom ett cellbiologiskt tillvägagångssätt togs, var så mycket mer information inhämtad; det är kraften att använda fluorescerande proteinfusioner in vivo.

med hjälp av en bioinformatik skärm, Chatre et al., (2009) identifierade nucleus-kodade proteiner som förutspåddes, baserat på närvaron av en coiled-coil domän, att riktas mot sekretoriska vägen. Ett av de proteiner som identifierades och namngavs MITS1 var dock inriktat på mitokondrier när en proteinfusion i full längd gjordes till N-terminalen av YFP (Fig. 2A). MITS1, ett putativt aktinbindande protein, förutspåddes också korrekt av olika bioinformatiska verktyg att lokaliseras till mitokondrier., Ytterligare experiment visade att den förväntade mitokondriella inriktningspeptiden (mTP), rester 1-39, var tillräcklig för att rikta YFP mot mitokondrier (Fig. 2B). Dessutom, när endast de första 11 aminosyrorna av MITS1 (MITS11–11) smältes till YFP, var fusionsproteinet cytosoliskt, samma resultat inträffade med de första 31 aminosyrorna (MITS11-31), i överensstämmelse med kravet på en positivt laddad region i mTPs; i MITS1 är detta mot mTP: S C-terminus och föregås av en hydrofob region (Fig. 2A, B). Hittills så förutsägbar., Forskningen kom dock in i världen av de okända okända Okända när laget startade en fördjupad undersökning av inriktningsfaktorerna för N-terminalregionen. När MITS112-39 var smält till YFP, var inriktningen till både ER och mitokondrier som visade att rester 1-11, men inte tillräckliga för inriktning mot mitokondrier, kan övervinna inriktning mot ER. Dubbel inriktning till mitokondrier och ER är en känd känd i däggdjursceller (Huang et al., 1999; Ma och Taylor, 2002), och sker med hjälp av N-terminal skarva varianter. Det är inte känt om wild-type MITS1 är dual targeted., Under alla omständigheter är en stor skillnad mellan MITS1 och det dubbla riktade cAMP-beroende proteinkinasförankringsproteinet, D-AKAP1, hos däggdjur att det är de kortare formerna av D-AKAP1, de som saknar en extrem N-terminal region, som riktar sig till mitokondrier (Huang et al., 1999).

förändringen i MITS1-inriktning till följd av förändringar i N-terminalen mTP är intressant, men vad jag tycker är mycket mer intressant är upptäckten att en enda distal tryptofanrester (W361) påverkar inriktningen. Full-längd MITS1 smält till YFP är riktad enbart till mitokondrier, men en enda W361A mutation (MITS1W361A) omdirigerar protein till ER och Golgi (Fig. 2C). Den W361A mutation också omdirigeringar MITS112–573 från ER och mitokondrier till cytosolen (Fig. 2C). De uppenbara frågorna som uppstår är: hur påverkar denna tryptofanrester inriktning?, Hur leder denna mutation till omfördelning av ett mitokondriellt riktat protein till ER och Golgi? Leder mutationen till ökad interaktion av proteinet med ER signal recognition particles (SRPs)? Finns det konkurrens om MITS1W361A mellan SRPs och mitokondriella importmaskiner?, Återigen visar upptäckten av ett tidigare okänt okänt okänt hur lite vi vet och leder till förökning av en familj av kända okända som sedan kan tacklas av traditionell hypotesbildning och testning, ibland kasta upp en annan okänd okänd, och så fortsätter cykeln.