Лабораторні експерименти з високою роздільною здатністю показують, як клітини "їдять"

Нове дослідження показує, як клітинні мембрани згинаються, створюючи “роти”, які дозволяють клітинам споживати те, що їх оточує.

Про це розповідається у пресрелізі Університету штату Огайо, передають OstanniPodii.com

«Так само як наші харчові звички формують все в нашому організмі, спосіб “харчування” клітин має значення для їх здоров’я», – сказав Комерт Курал, доцент фізики Університету штату Огайо та провідний автор дослідження. «І вчені досі не розуміли механіку того, як це відбувається».

Дослідження, опубліковане в журналі Developmental Cell, показало, що міжклітинний механізм клітини збирається в дуже вигнуту структуру, схожу на кошик, яка з часом переростає в закриту клітку. Раніше вчені вважали, що ця структура починається як плоска решітка.

Кривина мембрани важлива, сказав Курал: вона контролює утворення кишень, які переносять речовини в клітину та з неї.

Кишені захоплюють речовини навколо клітини, формуючись навколо позаклітинних речовин перш ніж перетворюються на везикули — маленькі мішечки розміром в одну мільйонну частину червоної кров’яної клітини. Везикули переносять важливі речовини для здоров’я клітини — наприклад, білки. Але вони також можуть бути захоплені патогенами, які можуть заразити клітини.

Але питання про те, як ці кишені утворюються з мембран, які раніше вважалися плоскими, бентежило дослідників майже 40 років.

Новини за подібною темою:

		Хто перший предок сучасних риб?
		Ціанід міг бути провісником життя на ранній Землі
		Надзвичайно токсичне озеро показує як життя могло зберігатися на Марсі

«Це було суперечливе питання в клітинних дослідженнях», - сказав Курал. «І ми змогли використати флуоресцентну візуалізацію з високою роздільною здатністю, щоб фактично спостерігати, як ці кишені утворюються в живих клітинах, і таким чином ми могли відповісти на питання про те, як вони створюються».

«Простіше кажучи, на відміну від попередніх досліджень, ми створили відеоролики з клітинами у високій роздільні здатності замість того, щоб робити знімки», – сказав Курал. «Наші експерименти показали, що білкові каркаси починають деформувати нижню мембрану, як тільки вони потрапляють до місць утворення везикул».

Це контрастує з попередніми гіпотезами про те, що білкові каркаси клітини повинні були пройти енергоємну реорганізацію, щоб мембрана вигиналася, сказав Курал.

Те, як клітини споживають і виганяють везикули, відіграє ключову роль для живих організмів. Цей процес допомагає очистити кров від поганого холестерину; він також передає нейронні сигнали. Відомо, що цей процес руйнується при деяких захворюваннях, включаючи рак і хворобу Альцгеймера.

«Розуміння походження та динаміки мембранозв’язаних везикул є важливим — вони можуть використовуватися для доставлення ліків у медичних цілях, але водночас можуть бути захоплені патогенами, такими як віруси, для проникнення та інфікування клітин», – сказав Курал. «Наші результати мають значення не лише для нашого розуміння основ життя, а й для розробки кращих терапевтичних стратегій».

Емануель Кокуччі, доцент Фармацевтичного коледжу Університету штату Огайо, був співавтором цього дослідження разом зі вченими з Каліфорнійського університету в Берклі, Каліфорнійського університету в Ріверсайді, Університету штату Айова, Університету Пердью та Китайської академії наук.

• біологія