Нобелевскую премию по медицине дали за механизм клеточного самопоедания

Приз взял доктор наук Токийского технологического университета Ёсинори Осуми, чьи работы не только разрешили разобраться в механизме клеточной аутофагии, но и помогли понять, какую громадную роль она играется в нашей жизни.

Любой клетке необходимо иногда убирать накопившийся в ней мусор – сломанные биомолекулы, куски мембран, в противном случае и целые органеллы, пришедшие в негодность. Существует пара мусороуборочных механизмов, и один из главных – это аутофагия, либо самопоедание.

Для аутофагии необходимы ферменты, каковые, разумеется, должны храниться в каких-то особых местах, и такие места вправду имеется: Кристиан де Дюв в первой половине 70-ых годов XX века взял Нобелевскую премию по медицине за открытие лизосом – внутриклеточных органелл с ферментами, расщепляющими липиды, другие белки и углеводы. Но сами по себе лизосомы ничего не дают, необходимо так как как-то ещё собирать молекулярно-клеточный мусор и подтаскивать его к ферментной «топке». В будущем удалось отыскать ещё одни особенные структуры, названные аутофагосомами – они являются мембранные контейнеры, каковые собирают всевозможный мусор, а позже сливаются с лизосомой.

Ёсинори Осуми. (Фото Tokyo Institute of Technology.) Схема аутофагии: от формирования аутофагосомы до её слияния с лизосомой (Фото brian jaski / www.flickr.com/photos/120601832@N04/13234239863.) Клетка-фибробласт человека с окрашенными оранжевым лизосомами – хранилищами переваривающих ферментов для аутофагии. (Фото Rachael Dunlop / www.flickr.com/photos/scepdoll/2863141012.)‹ ›

Но конкретный механизм процесса продолжительное время оставался скрыт – по окончании открытия лизосом и аутофагосом биологи переключились на другие предметы. Новая волна интереса к аутофагии появилась в связи с работами нынешнего нобелевского лауреата Ёсинори Осуми (Yoshinori Ohsumi) из Токийского технологического университета, что во второй половине 80-ых годов двадцатого века взял собственную лабораторию и начал хорошо изучать деградацию белков в клетке. Объектом изучения Осуми были дрожжи.

В клетках дрожжей имеется особый орган, именуемый вакуоль – она похожа на лизосомы животных клеток, но до поры до времени было неясно, происходят ли у дрожжей другие этапы аутофагии, другими словами формирование аутофагосом, их транспорт к вакуоли и т. д. Дабы это определить, Осуми и его сотрудники отключили в дрожжевых клетках гены, несущие ответственность за синтез вакуолярных ферментов, и в следствии в вакуолях стали накапливаться маленькие пузырьки – то были аутофагосомы, каковые некому было расщеплять.

Другими словами у дрожжей аутофагия всё-таки имеется, соответственно, их возможно применять как модель для её предстоящего изучения. Внося мутации в различные гены дрожжей и после этого подталкивая их к аутофагии (сделать это возможно, посадив клетки на голодную диету – самопоедание включается не только для уборки мусора, но и при нехватке питательных веществ около), Осуми с сотрудниками удалось идентифицировать 15 генов, каковые осуществляют контроль клеточное самопоедание, и вернуть последовательность его этапов.

Работы Осуми, как было сообщено выше, привлекли общее внимание к аутофагии, и её опять стали деятельно изучать. Сейчас мы знаем, что самопоедание – один из самых фундаментальных и консервативных процессов, характерных живым организмам: практически те же самые события, каковые происходят у дрожжей при аутофагии, имеют место и в людских клетках, не обращая внимания на то, что эволюционная расстояние между дрожжами и человеком очень громадна.

Что до фундаментальности, то свойство поедать что-то в себя нужна не только на протяжении голода и не только при необходимости избавиться от отработанных молекул. К примеру, аутофагия включается, дабы совладать с вирусами и бактериями, пробравшимися в клетку. С её помощью возможно вернуть в оборот молекулярные строительные блоки – аминокислоты, нуклеотиды и пр., из которых возможно создать новые, «здоровые» биомолекулы.

На уровне организма без клеточного самопоедания также никак не обойтись: на протяжении клеточной дифференцировки и развития эмбриона, на протяжении органов и формирования тканей требуется постоянная перестройка внутриклеточных структур и удаление отработавших собственное клеток. Аутофагия – один из главных процессов, запускающихся в ответ на стресс, и один из способов осуществлять контроль состояние клетки, её функциональность, и конечно, что неполадки в ней чреваты важными проблемами.

Как мы знаем, что мутации в генах, управляющих аутофагией, приводят к генетическим болезням, и что нарушения в механизме самопоедания связаны с этими заболеваниями, как синдром Паркинсона, диабет 2 типа, рак. Возможно заявить, что Ёсинори Осуми взял Нобелевскую премию не только за расшифровку механизма аутофагии, но и за то, что благодаря его работам все осознали, как это ответственный процесс и как принципиально важно знать о нём как возможно больше.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

• В египте нашли саркофаг «певицы амона»
• Как мозг глушит сердце

Нобелевка за \

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Нобелевскую премию по химии дали за механизмы ремонта днк

  У всех живых организмов ДНК требует постоянного ремонта, и для данной цели в клетках имеется пара основных ремонтных совокупностей, помогающих…

• Нобелевскую премию по химии дали за флуоресцентную микроскопию высокого разрешения

  Работы Штефана Хелля, Эрика Бетцига и Уильяма Мернера разрешили рассмотреть в клетке отдельные молекулы. Дабы разглядеть клетку и её содержимое, мы…

• Нобелевскую премию по медицине присудили за лекарства против малярии и червей-паразитов

  Половину премии дали за лекарство от малярии, которое пришло на смену хлорохину и хинину, другую половину – за открытие средства, избавляющего от…

• Нобелевская премия по медицине и физиологии – от присуждения до награждения

  Нобелевскую премию по медицине в текущем году дали за открытие лекарств против возбудителя малярии и паразитических червей, но окончательная победа над…