Ze starej w młodą
Mimo iż zachodzą w naszym organizmie miliony razy dziennie, podziały komórkowe są procesami prawdziwie niezwykłymi. Jedną z najbardziej zaskakujących cech tego zjawiska jest powstawanie komórek młodych i "świeżych" z komórek starych, nierzadko przeładowanych szkodliwymi cząsteczkami. Mechanizm zapewniający tę metaboliczną "czystość" odkryli naukowcy z Uniwersytetu w Göteborgu.
Autorami odkrycia są badacze z zespołu prof. Thomasa Nyströma. Na łamach prestiżowego czasopisma Cell opisali oni wyniki eksperymentu na komórkach drożdży, który może okazać się przełomowy dla naszego rozumienia kwestii starzenia się i ochrony przed nim.
Badania przeprowadzono w związku z pozornym paradoksem, do jakiego dochodzi podczas podziału komórkowego. Nikt nie wiedział bowiem, jak to możliwe, że powstająca komórka potomna otrzymuje własną kopię genomu, cytoplazmę oraz komplet struktur wewnątrzkomórkowych zwanych organellami, lecz jednocześnie pozostaje wolna od wadliwych elementów zgromadzonych za życia komórki matczynej.
Jak zaobserwowali badacze z zespołu prof. Nyströma, dzieje się tak, ponieważ w komórkach istnieje specjalny system transportu szkodliwych produktów metabolizmu (na czele z kompleksami wadliwych białek) podczas podziału komórkowego.
Cząsteczkami odpowiedzialnymi za ten proces okazały się białka z grupy aktyn, biorące udział m.in. w wielu innych typach transportu wewnątrzkomórkowego. W przypadku segregacji zachodzącej podczas podziału komórkowego z włóknami aktynowymi współpracuje inna cząsteczka, zwana SIR2, która - wszystko na to wskazuje - odgrywa kluczową rolę w formowaniu się nici aktynowych pozwalających komórce na "oczyszczenie się" pod koniec podziału komórkowego.
Co ciekawe, już we wcześniejszych badaniach stwierdzono, że komórki wielu organizmów wytwarzające zwiększoną ilość SIR2 żyją znacznie dłużej od swoich normalnych krewniaków. Badania przeprowadzone przez szwedzkich uczonych są jednak pierwszymi, których rezultaty wyjaśniają mechanizm "odmładzającego" działania tej molekuły.
Komentarze (8)
xevervip, 2 lutego 2010, 13:35
A Gdyby tak była już era procesorów grafitowych bądź lepiej era komputerów kwantowych to z ich mocą obliczeniową dało by się skanować cało ludzkie w czasie rzeczywistym (liczbę, lokalizacje, własności, funkcję, skład itp.). Potem potrzeba by było urządzenia(np. nonoroboty) które było by wstanie wymusić na komórce procesy naprawcze, tworząc komórki potomne. Jeżeli po takim procesie pozostają jakieś zbędne produkty to były by one usuwane przez nanoroboty(chodź natura/ewolucja zawszę tworzy potrzebne elementy w celu oszczędności energii). Stosując tą metodę można by uzyskać (długo wieczność) walczyć skutecznie z rakiem posiadając wiedzę na temat choroby(elementów które są w komórce chorobo twórcze, i można by ingerować w komórki/ek chorych, w szybkim tempie bez konieczności operacji a poprzez informacje z baz danych i wyników badań w poprzednich latach pacjenta przed choroby w celu utrzymania zgodności genetycznej komórek z innymi komórkami ewentualnie wyłączając złe geny, sprzyjające rozwoju choroby).
Jarek Duda, 15 lutego 2010, 13:43
Coś to dla mnie podejrzane ...
Skoro komórki mają taki fajowy system rozpoznawania i aktywnego transportu tych metabolicznych śmieci, dlaczego nie mogą tego po prostu na bieżąco 'wyrzucać do śmietnika' - na przykład lizosomu?
Oczyściły by cytoplazmę, odzyskując trochę energii...
thibris, 16 lutego 2010, 03:30
Nie jestem specjalistą, więc tylko zgaduję - za duży wydatek energetyczny względem korzyści ?
mikroos, 16 lutego 2010, 07:58
Jarku, osobiście obstawiam, że dzieje się tak dlatego, że tego typu agregaty białkowe są często b. oporne na enzymatyczną proteolizę. Ponieważ nie da się ich rozłożyć, komórka stara się je chociaż "odłożyć" w bezpieczne miejsce.
Jarek Duda, 16 lutego 2010, 17:40
Serio zdarzają się takie zbitki białek, że żadne enzymy trawienne nie są w stanie tego ugryźć...? ;>
Ale rzeczywiście - jeśli te komórki i tak są już spisane na straty, także przez uszkodzenia genetyczne, można je całe użyć jako tego śmietnika ... ale i tak coś będzie musiało to przetrawić ... jakiś makrofag we własnym lizosomie? Ewentualnie trafi do układu wydalniczego - pewnie nerek?
Ale chyba ogólnie komórki by efektywniej działały gdyby chociaż pakowały(oddzielały) takie śmieci - skoro już mają tak selektywne mechanizmy (np. markowanie ubikwityną) ... np. wyobrażam sobie białka w błonie lizosomów które przyczepiają zamarkowane białka i aktywnie je transportują do środka. Teraz takie lizosomy powinny się 'starzeć' - nie dostają nowych takich białek błonowych i gdy większość się zużyje znaczy się że w środku są już praktycznie tylko nietrawialne śmieci i trzeba teraz np. aktywnie wytransportować to na zewnątrz komórki, obklejając dodatkowo warstwą własnej błony i adresując do nerek ... ?
mikroos, 16 lutego 2010, 18:54
Jakaś tam proteoliza pewnie zachodzi, ale spodziewam się, że na skalę znacznie niższą od tempa narastania tych złogów.
Działanie makrofagów to ostateczność, bo przeważnie komórka próbuje wcześniej przejść apoptozę (i dopiero potem fagocytozę). Ale bywa i tak, że komórka świruje na tyle, że sprzątają ją np. komórki NK albo swoiste cytotoksyczne limfocyty T. Ale układ wydalniczy raczej się w to nie miesza (a przynajmniej nie powinien, bo grozi to katastrofą - nawet wolne białka potrafią uszkodzić nerki, a co tu mówić o całych komórkach.
I tak robią, ale tylko tak długo, jak wyrabiają się z tym. Zwróć uwagę, że sama definicja starzenia zakłada, że organ/komórka/organizm zaczyna coraz gorzej wypełniać swoje funkcje, przez co wzrasta prawdopodobieństwo jego śmierci.
Jarek Duda, 17 lutego 2010, 00:09
No rzeczywiście właśnie skojarzyłem (jako matematyk
), że jak w moczu jest białko to znaczy że coś nie tak...
Czyli ostatecznie te białka coś musi strawić ... w takim razie wnioskuję że podział komórki to 'zostawianie ich na tonącym statku' ... czyli że normalnie komórka sobie radzi ze śmieciami, a to oddzielenie jest istotne tylko dla podziału ostatniej szansy ... tyle że wtedy jest też spore chyba ryzyko że komórka potomna będzie uszkodzona ... choć może nie jest tak źle bo te metabolity nie dostają się do jądra ...
Oj dobra - brakuje mi podstaw ;P Pozdrawiam
mikroos, 17 lutego 2010, 00:31
Mimo wszystko, Jarku, podziwiam Twoje zainteresowanie biologią i chęć poszerzania wiedzy
Naprawdę bardzo mi się to podoba, że zadajesz takie ciekawe pytania, przy których nawet ja pod koniec studiów nieraz muszę się solidnie zastanowić albo poszukać w źródełkach. Gratuluję dociekliwości 