logo

Пользовательского поиска

Friday 21st of September 2018

Смена парадигмы в клеточной биологии: сюрприз от митохондрий

Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 1
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Вглубь живой материи
07.09.2011 15:39

 

 

Митохондрия нейрона. Митохондрии находятся в цитоплазме эукариотических клеток. В процессе, называемом дыханием, они окисляют сахара и жиры, вырабатывая энергию для клетки. Митохондрии имеют две мембраны – гладкую наружную и складчатую внутреннюю. Складки внутренней мембраны называются кристами, и именно в них протекают химические реакции, в которых образуется энергия.

Митохондрия нейрона. Митохондрии находятся в цитоплазме эукариотических клеток. В процессе, называемом дыханием, они окисляют сахара и жиры, вырабатывая энергию для клетки. Митохондрии имеют две мембраны – гладкую наружную и складчатую внутреннюю. Складки внутренней мембраны называются кристами, и именно в них протекают химические реакции, в которых образуется энергия. (Сканирующая электронная микроскопия). (Фото: Science Photo Library/С001/2590)

 


Удивительное открытие о делении крошечных клеточных «электростанций», известных как митохондрии, может оказать серьезное влияние на наше понимание широкого спектра заболеваний, обусловленных дефектами в этих органеллах.


Замедленная съемка клеток показывает эндоплазматический ретикулум (зеленый), контактирующий с митохондриями (красные) в местах их разделения (стрелки).

 

Замедленная съемка клеток показывает эндоплазматический ретикулум (зеленый), контактирующий с митохондриями (красные) в местах их разделения (стрелки). (Фото: Jodi Nunnari/UC Davis)

 

 

 


Открытие явилось результатом сотрудничества доцента кафедры молекулярной и клеточной биологии и онтогенетики Университета Колорадо в Боулдере (University of Colorado at Boulder) Гии Вёльтц (Gia Voeltz) и ее коллег с лабораторией профессора и заведующего кафедрой молекулярной клеточной биологии Калифорнийского университета в Дэвисе (University of California, Davis) Джоди Нуннари (Jodi Nunnari). Статья опубликована в журнале Science.

Заключенные в две мембраны митохондрии сильно различаются по размерам в зависимости от организма и типа ткани. Количество митохондрий в клетке также неодинаково: в то время как некоторые одноклеточные организмы содержат только одну гигантскую митохондрию, в клетках человеческой печени их насчитывается до 2000, и они занимают почти четверть объема клетки. Митохондрии обладают собственной ДНК и синтезируют некоторое количество собственных белков. Главной их функцией является обеспечение клеток энергией.

Анализируя факторы, регулирующие поведение митохондрий, ученые установили, что их развитие тесно связано с другой клеточной органеллой, известной как эндоплазматический ретикулум (ЭР). Эндоплазматический ретикулум, или эндоплазматическая сеть (ЭС), - сложная замкнутая сеть мешочков, называемых цистернами, и трубкообразных полостей, или мембранных трубочек, распространенная по всей клетке. Мембрана эндоплазматического ретикулума морфологически идентична ядерной мембране и составляет с ней единое целое. Эта структура играет важнейшую роль в целом ряде клеточных процессов, в том числе в образовании секреторных белков и жиров и внутриклеточном транспорте молекул.

Вёльтц и ее коллеги показали, что деление митохондрий связано с точкой, или точками, где они физически соприкасаются с эндоплазматическим ретикулумом как в клетках дрожжей, так и в клетках млекопитающих.


Две клетки печени (гепатоциты). Клеточные органеллы: ядро (большой желтый овал, снизу справа), шероховатый эндоплазматический ретикулум (нечеткие синие линии внизу в центре), гладкий эндоплазматический ретикулум (синие линии вблизи ядра), аппарат Гольджи (синие линии вверху слева), митохондрии (зеленые), жировые капли (бледно-желтые), гликоген (коричневый) и лизосомы (желтые). Плазматическая мембрана бледно-зеленого цвета.

 

Две клетки печени (гепатоциты). Клеточные органеллы: ядро (большой желтый овал, снизу справа), шероховатый эндоплазматический ретикулум (нечеткие синие линии внизу в центре), гладкий эндоплазматический ретикулум (синие линии вблизи ядра), аппарат Гольджи (синие линии вверху слева), митохондрии (зеленые), жировые капли (бледно-желтые), гликоген (коричневый) и лизосомы (желтые). Плазматическая мембрана бледно-зеленого цвета. (ТЭМ). (Фото: Science Photo Library/P530/0190)


«Впервые показано, что одна клеточная органелла может определять форму другой», - комментирует открытие Вёльтц.

Так как с митохондриальной дисфункцией связан широкий спектр дегенеративных заболеваний, включая диабет, болезни сердечно-сосудистой системы и инсульт, понимание регуляции процесса деления митохондрий представляется очень важным.

«Наше исследование предполагает возможность того, что митохондриальные болезни человека являются результатом разрыва или чрезмерного контакта между эндоплазматическим ретикулумом и митохондриями», - поясняет Вёльтц.

Предыдущие работы, включая исследования лаборатории Нуннари в UC-Davis, показали, что деление митохондрий регулируется белком, известным как dynamine-related protein-1 (DRP1), который собирается в петлеобразную нить, затягивающуюся вокруг митохондрии и заставляющую ее разделиться. Теперь Вёльтц и Нуннари установили, что в точках соприкосновения эндоплазматического ретикулума с митохондриями присутствуют еще несколько белков, непосредственно связанных с их делением.


Клеточные органеллы. Срез клетки проксимального почечного канальца. Ядро клетки (частично видно сверху слева) содержит генетическую информацию. ДНК находится в комплексе с белками, образуя хроматин (светло-коричневые структуры). Ядро окружено митохондриями (зеленые), обеспечивающими клетку энергией. Нити между митохондриями – эндоплазматический ретикулум, место синтеза секреторных белков и липидов.

 

Клеточные органеллы. Срез клетки проксимального почечного канальца. Ядро клетки (частично видно сверху слева) содержит генетическую информацию. ДНК находится в комплексе с белками, образуя хроматин (светло-коричневые структуры). Ядро окружено митохондриями (зеленые), обеспечивающими клетку энергией. Нити между митохондриями – эндоплазматический ретикулум, место синтеза белков и липидов. (СЭМ). (Фото: Science Photo Library/С001/2636)


По мнению профессора Нуннари, новая функция эндоплазматической сети расширяет и трансформирует наши взгляды на клеточную организацию. «Это смена парадигмы в клеточной биологии», - считает ученый.

 

 

По материалам

New cellular surprise may have implications for human diseases, says CU-Boulder study

 

Аннотация к статье ER Tubules Mark Sites of Mitochondrial Division

 

Источник: NanoNewsNet

 

 

 

 

 

Related Articles:
 

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday723
mod_vvisit_counterYesterday2264
mod_vvisit_counterThis week10170
mod_vvisit_counterLast week6312
mod_vvisit_counterThis month23809
mod_vvisit_counterLast month26517
mod_vvisit_counterAll days4114215

We have: 70 guests, 5 bots online
Your IP: 54.161.71.87
 , 
Today: Сен 21, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.