Не так уж часто в наше время открывают новые клеточные органеллы, друзья

Не так уж часто в наше время открывают новые клеточные органеллы, друзья. По чести каждое такое событие можно сравнить с открытием нового острова в мире, где давно существуют спутниковые карты. Короче, исследование в Nature от июля прошлого года* — событие значимое.

Допустим, клеточные биологи — это упрямые картографы, которые столетиями рисуют свою «карту мира». Крупные континенты-органеллы давно описаны: тут «энергостанции» митохондрии, там «мусоросжигательный завод» лизосома, а вот «почтамт» — аппарат Гольджи. Однако остается еще некоторое количество островов. И чем они мельче, тем больше у них шансов успешно скрываться от внимания ученых.

Итак, в трущобах глубокой периферии — там, где везикулы (внутриклеточные транспортные пузырьки-курьеры) носятся как угорелые — всегда царило какое-то странное марево и ничего нельзя было толком разобрать. Что-то загадочно мелькало на краю видимости в старых электронных микроскопах, но стоило попытаться эти штуки зафиксировать и изучить, как смутный призрак научного открытия тут же растворялся.

Так было пока не явился он — крио-электронный томограф. Эта техника позволяет мгновенно замораживать клетку в жидком этане (-196°C), превращая ее в стекловидный лед, который потом можно снимать со всех ракурсов чуть ли не c атомным разрешением. Никаких артефактов, только контрастные четкие изображения из наномира.

Именно там, в этой ледяной тишине, команда из Университета Джорджии выследила и поймала весьма диковинного «зверя». На самой периферии клетки, среди привычной суеты эндосом и лизосом, они наткнулись на нечто, чему дали предварительное название «гемифусомы».

Чтобы представить что это такое вообразите два мыльных пузыря, которые вместо того чтобы слиться в один большой или разлететься, решили слипнуться «боками», образовав общую плоскую «лысину» — гемифузионную диафрагму (HD). Или как если бы два воздушных шарика прижались друг к другу столь сильно, что их резина в зоне контакта слилась воедино.

И всё бы ничего, но на стыке этой «лысины» и мембран шариков, как заброшенная жвачка под партой, торчала крошечная (всего 42 нанометра — попробуй разгляди!) липкая протеолипидная нанокапля (PND) — этакая субстанция из белков и жиров, без которой вся эта конструкция, похоже, просто развалилась бы.

«Полуслитые тельца» — гемифусомы — оказались не артефактом (искусственным исследовательским браком, побочным результатом предварительной подготовки образцов), а реальными, стабильными внутриклеточными структурами, которые составляют до 10% всех пузырьков на цитоплазматической «окраине».

Почему исследователи их не открыли еще 70 лет назад? Прежде всего дело в размере: 100 нм — это довольно мелко. Ещё мешала хрупкость этих штук: обычные методы изучения клеток (химическая «допросная») их просто стирали с лица наномира.

И главное — инерция мышления. Даже если кто видел эти штуки, никому не приходило в голову, что подобное может иметь какое-то серьезное биологическое значение.

Но угадайте, что самое пикантное? Биофизики десятилетиями предсказывали «полуслитые» везикулы чисто теоретически. Но при этом «поймали за руку», прогаблюдали и описали эти структуры только теперь.

Зачем эти штуки нужны клетке? Пока высказываются лишь догадки. Весьма возможно, что это «пункты сортировки» для утилизации клеточного мусора. Если гипотеза верна, то гемифузомы — это важный ключ к болезням вроде Альцгеймера, где нейроны захлёбываются в невывезенном белковом «мусоре».

Кстати, само открытие сделали случайно, когда изучали совсем другие структуры. Крио-томограф высветил целую сеть «слипшихся пузырей» в четырёх типах клеток. По сути, теперь надо как-то объяснять обществу, почему эти «застрявшие в дверях» везикулы десятилетиями игнорировала вся мировая клеточная биология.

Что дальше? Как в хорошем детективе: органеллу нашли, но её роль, состав и даже название («гемифусома» — лишь рабочее прозвище) ещё пока под вопросом.

Зато ясно одно: крио-ЭТ — это своего рода «биологический телескоп Хаббла», и он только начал копать вглубь клетки. Так что впереди у нас ещё масса новых открытий.

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: www.nature.com

Комментарии: