steissd (steissd) wrote,
steissd
steissd

Categories:

Плановый суицид

За что японец получил Нобелевскую премию?

3 октября был объявлен лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине. Им оказался японский биохимик, специализирующийся в области клеточной биологии, — Ёсинори Осуми. Ученого наградили за изучение процесса аутофагии. "Лента.ру" рассказывает об исследованиях, которые получили признание комитета.

Научная работа Осуми позволила ученым взглянуть иначе на процесс образования пузырьков, содержащих растворяющие ферменты, внутри клеток. Оказалось, что аутофагия (своего рода «самопожирание» клетки) играет важную роль в развитии различных болезней, например, рака или хронических воспалений. Узнав больше о механизмах этого процесса, исследователи смогли понять, почему возникают опухоли, как происходят нарушения в развитии зародышей, а также как организм постепенно изнашивается с возрастом.

Например, было показано, что процессы аутофагии нарушаются в пораженных участках мозга при болезни Альцгеймера. Болезнь Хантингтона и болезнь Паркинсона также возникают из-за того, что в нейронах накапливаются белки, в норме разрушаемые при аутофагии. Как же происходит «самопожирание» клетки?

Это процесс, при котором компоненты клетки попадают внутрь ее лизосом (у млекопитающих) или вакуолей (клетки дрожжей) и подвергаются в них разрушению. К таким компонентам относятся различные белки, нуклеиновые кислоты и другие соединения. Существует несколько разновидностей этого процесса. При микроаутофагии макромолекулы и обломки клеточных мембран просто захватываются лизосомой. Таким путем клетка может переваривать белки при нехватке энергии, например, при стрессах и голодании. Однако процессы микроаутофагии могут происходить и при нормальных условиях и в целом неизбирательны. Иногда клетка переваривает и целые органоиды.

При макроаутофагии участок цитоплазмы (часто содержащий какие-либо органоиды) окружается мембранным компартментом (отсеком), в результате чего этот участок отделяется от остальной цитоплазмы двумя мембранами. Такие двухмембранные органеллы, окружающие удаляемые органеллы и цитоплазму, называются аутофагосомами. Аутофагосомы соединяются с лизосомами, образуя аутофаголизосомы, в которых органеллы и остальное содержимое аутофагосом перевариваются.

Ученые полагают, что макроаутофагия также неизбирательна, однако они часто подчеркивают, что с помощью нее клетка может избавляться от дефектных и старых органоидов, вроде митохондрий, рибосом или пластидов. Третий тип аутофагии — шаперон-опосредованная. Она характеризуется тем, что происходит направленный транспорт частично денатурировавших (потерявших высокоорганизованную структуру) белков из цитоплазмы сквозь мембрану лизосомы в ее полость, где они перевариваются. Этот тип аутофагии, описанный только для млекопитающих, приводится в действие стрессом.

Аутофагия может быть способом самоубийства клетки. В этом случае перевариваются все органеллы клетки, оставляя лишь останки, поглощаемые иммунными клетками — макрофагами.

Аутофагия впервые наблюдалась в 60-е годы. Ученые выявили лизосомы, а также аутофагосомы. Исследователи видели, как последние сливаются с лизосомами, в результате чего разрушается пойманное в ловушку содержимое клетки. Однако на этом открытии исследования застопорились. В течение 40 лет лишь немногим больше стало известно об аутофагии. Ученые не считали этот процесс важным, и поэтому от их внимания ускользало множество аспектов основных процессов жизнедеятельности клетки.

Однако в 90-е годы все изменилось. Прорыв в исследованиях совершил Ёсинори Осуми. Ему было известно, что у дрожжевых клеток имеется большая одиночная лизосома, называемая вакуолью. Ученый нашел хитроумный способ визуализировать накопление аутофагосом в вакуоли, подавив процесс деградации содержимого в вакуоли. Ученый проверил несколько тысяч мутантных дрожжевых клеток для того, чтобы найти те, что были не способны иницировать процесс аутофагии. Таким образом, удалось понять, что процессом аутофагии управляет множество генов. Примерно 15 генов были обнаружены в исследовании, проведенном в 1993 году.

Зная гены, которые управляют процессом аутофагии, Осуми решил выяснить, как продукты генов взаимодействуют вместе. Он показал, что стрессовый сигнал инициирует каскад реакций, в которых различные белковые комплексы контролируют каждую стадию формирования аутофагосом. Осуми и его коллеги первыми идентифицировали гены аутофагии в клетках млекопитающих. Японские ученые, таким образом, превратили аутофагию в одну из ведущих тем научных исследований. Оказалось, что этот процесс играет важную роль в развитии эмбриона и дифференциации клеток, формировании рака и развитии возрастных заболеваний, защите организма от вирусных и бактериальных инфекций, а также при клеточном стрессе.

Особенно важна аутофагия в процессе эмбриогенеза при так называемой самопрограммируемой клеточной гибели. Сейчас этот вариант аутофагии чаще называют каспаза-независимым апоптозом. Если эти процессы нарушаются, а разрушенные клетки не удаляются, то эмбрион чаще всего становится нежизнеспособным.

Клетка также может восполнить недостаток питательных веществ и энергии и вернуться к нормальной жизнедеятельности. Напротив, в случае интенсификации процессов аутофагии клетки разрушаются, а их место во многих случаях занимает соединительная ткань. Подобные нарушения являются одной из причин развития сердечной недостаточности. Однако если процессы аутофагии, наоборот, находятся в подавленном состоянии, это может привести к накоплению дефектных клеток и, как следствие, образованию раковых опухолей. Если части мертвых клеток удаляются неэффективно, то возможна активизация воспалительных процессов.

Источник.


Яндекс.Метрика
Tags: howstuffworks, биология, медицина, наука, организм, физиология
Subscribe

Posts from This Journal “наука” Tag

  • А очкарики и на самом деле оказались умнее

    И это не из-за привычки много читать, а от генов. Кстати, выяснилось также, что дураки раньше умирают и чаще болеют раком лёгких, чем умники (а среди…

  • О мухах, сексе и бухле

    Есть такая плодовая муха — дрозофила. Это — излюбленная модель менделистов-вейсманистов-морганистов, вызывавшая глумливые наезды на них сторонников…

  • Антибиотики — out, вирусы — in

    Эпоха антибиотиков, видимо, близится к концу — из-за развития у микробов устойчивости к ним. Что придёт им на смену? Может быть, полезные вирусы.…

  • Мужики больше не понадобятся

    К большой радости ради кальных феминисток. Оргазма можно достигать самотыком, а чтобы делать ребёнков с ушками и без, американцы изобрели…

  • Может, и смогут, только на фуя?

    До сих пор тётки справлялись с этим прекрасно, иначе планета не была бы перенаселена. И потом, сорри, кто же их е**ть станет для этой цели?…

  • Законы физики не поколеблены

    Найдено объяснение принципу работы «невозможного» двигателя. Законов физики он не нарушает. При этом, к этому имеют отношение коты — правда, не…

  • Вот только Лоренц не знал...

    Довольно общим местом в писаниях клеветников на Эйнштейна является утверждение о том, что-де он спёр свою теорию относительности у арийца (голландца,…

  • Побольше бы таких батюшек

    Не таких, как о. Святослав, а таких, как о. Александр. Недавно на своем канале на YouTube священник Святослав Шевченко выложил ролик, где он,…

  • Родить малыша по-научному

    Видимо, убеждённым чайлдфри это будет неинтересным. Но они составляют явное меньшинство, большинство же предпочитает на том или ином этапе жизни…

promo steissd december 8, 2005 13:55 152
Buy for 100 tokens
Via una_ragazza_o Выделения в тексте — мои. 10 августа 2000 г. — Иранские парламентарии-сторонники реформ намерены настаивать на повышении брачного возрастного ценза с 9-ти до 14-ти лет для девочек и с 15-ти до 16-ти лет для юношей. Существующий сегодня столь нежный брачный возраст…
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 0 comments