• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
8 апреля, 19:05
Илья Гриднев
3 265

Биологи обнаружили нераскрытый клеточный путь восстановления митохондрий

❋ 4.3

Исследователи из Германии обнаружили систему, которая удаляет поврежденную митохондриальную ДНК и предотвращает старение клеток. Ключевую роль играет белок VPS35, направляющий дефектные участки в лизосомы для переработки. Открытие объясняет, как клетки избегают накопления мутаций, ведущих к болезням Паркинсона, Альцгеймера и диабету.

Биологи обнаружили нераскрытый клеточный путь восстановления митохондрий – иллюстрация к материалу на Naked Science
Визуализация клетки под стрессом репликации митохондиральной ДНК методом CLEM. ДНК (зелёная) выбрасывается из митохондрий (фиолетовые) и поглощается лизосомой, которая содержит ретромер (голубой). Сверху справа: объемная реконструкция / Credit: HHU/David Pla-Martín

Митохондрии — энергетические станции клетки — содержат собственную ДНК, которая со временем повреждается из-за окислительного стресса. Накопление дефектов в ней вызывает сбои в выработке энергии, ускоряет старение и провоцирует нейродегенеративные заболевания.

Ранее ученые знали, что клетки способны удалять целые поврежденные митохондрии через аутофагию, но механизмы точечного «ремонта» оставались загадкой. Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, раскрывает, как именно происходит пересборка дефектной митохондриальной ДНК.

С помощью метода пространственной протеомики биологи выявили, что при стрессе митохондрии активно взаимодействуют с лизосомами — клеточными «перерабатывающими центрами». При искусственном повреждении митохондриальной ДНК с помощью мутации белка Twinkle активировался белковый комплекс ретромера, включая ключевой компонент VPS35.

Этот комплекс формирует везикулы — микроскопические пузырьки, которые отделяют поврежденные участки ДНК от здоровых и направляют их в лизосомы. Там ферменты расщепляют дефектный генетический материал.

Эксперименты на человеческих клетках линии HeLa показали: подавление VPS35 увеличивало количество поврежденной митохондриальной ДНК на 60%, а его активация ускоряла «чистку» в три раза. Ученые подтвердили результаты на плодовых мушках: у насекомых с искусственными мутациями митохондриальной ДНК активация VPS35 восстановила функции митохондрий на 80% и устранила дефекты развития.

Применив метод корреляционной световой и электронной микроскопии CLEM, исследователи визуализировали этот процесс: ДНК покидает митохондрии через поры, образованные белком — регулятором апоптоза BAX, и сразу попадает в везикулы, избегая накопления в цитоплазме.

Открытие механизма лизосомальной утилизации митохондриальной ДНК объясняет, как клетки предотвращают «засорение» поврежденной ДНК. Управление активностью ретромера может стать стратегией для предотвращения накопления повреждений в митохондриях и поддержания здоровья клеток.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Автор материалов на стыке разных областей знания — от археологии и палеонтологии до физики и технологий. Интересуется тем, как работает мир, и рассказывает об этом понятно и увлекательно.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
25 августа, 07:38
Адель Романова

В поиске сигналов от внеземных цивилизаций ученые решили сосредоточиться не на целенаправленных посланиях человечеству, а на случайных «утечках информации» из межпланетного пространства гипотетической обитаемой системы. По расчетам, в определенные моменты до нас могут доходить сигналы внеземной космической связи. Кстати, благодаря «общению» Земли с марсианскими и другими зондами мы тоже постоянно невольно сообщаем о себе в глубокий космос.

25 августа, 09:35
Любовь С.

Модель, представленная учеными из коллаборации DESI и Мичиганского университета (США), может перевернуть представления о происхождении темной энергии. Авторы нового исследования полагают, что черные дыры, поглощая вещество, постепенно преобразовывают его в энергию, гипотетически ответственную за расширение Вселенной.

25 августа, 08:19
Адель Романова

Глава Российской академии наук Геннадий Красников рассказал в недавнем интервью о том, для чего мышам летать над полюсами Земли, в чем преимущества новой космической станции по сравнению с МКС, что предстоит проделать на Луне в ближайшее десятилетие и чем ученых продолжает интриговать Венера.

22 августа, 10:48
ПНИПУ

К 2025 году около 30 стран приняли программы по развитию водородной энергетики, а совокупный объем инвестиций в эту область превысил 150 миллиардов долларов. Эксперты полагают, что замена дизельных авто на водородные снизит выбросы на 80-90%, а водородные самолеты способны уменьшить углеродный след на 50-75%. Но при использовании водорода в двигателях внутреннего или внешнего сгорания, происходит взаимодействие с металлом, что наиболее опасно при высоких температурах. Это может вызвать их разрушение, в результате чего возникает риск пожара или взрыва с тяжелыми последствиями для пассажиров. Ученые Пермского Политеха впервые выяснили, как водород влияет на металлы в условиях экстремальных температур (800 градусов и выше), в которых работают двигатели самолетов и машин. Это продвинет авиационную, машиностроительную и нефтегазовую отрасли в безопасном использовании водорода в качестве источника энергии.

22 августа, 14:45
Игорь Байдов

Ученые обнаружили косвенные доказательства существования мира размером с Землю за орбитой Нептуна. Эта гипотетическая планета отличается от предполагаемой Девятой планеты не только размером, но и гравитационным влиянием на другие объекты.

22 августа, 13:09
Юлия Трепалина

Большие кошки (Pantherinae) обычно охотятся на животных своего или меньшего размера. У снежных барсов, как выяснилось, другие предпочтения. Новое исследование показало, что ирбисы чаще нападают на взрослых горных козлов, которые как минимум вдвое превосходят хищников в весе. Ученые объяснили, с чем может быть связан такой выбор добычи.

6 августа, 20:59
Татьяна Пичугина

Примерно 12 800 лет назад в Северном полушарии началось резкое изменение климата, которое сопровождалось вымиранием мегафауны и угасанием культуры Кловис. Такое могло произойти, например, из-за прорыва пресных вод в Атлантику или мощного вулканического извержения. Несколько лет назад ученые обнаружили места на суше с повышенным содержанием элементов платиновой группы, прослоями угля, микрочастицами расплава. По их мнению, это может быть признаком пребывания Земли в потоке обломков кометы или астероида. В новой работе впервые представлены доказательства кометного события в позднем дриасе из морских осадочных толщ.

30 июля, 08:08
Редакция Naked Science

Возраст находок — около 5500 лет, они лежат во множестве круглых ям, чьи стены укреплены кирпичом. Среди обнаруженных орудий из кремня есть и сотни неиспользованных, которые могут быть ритуальным подношением богам.

31 июля, 08:28
Полина Меньшова

Гостингом (от английского «призрак») называют ситуацию, когда человек прекращает общение или отношения, «пропадая с радаров» без объяснения причин. Исследователи из США сымитировали такое поведение, а затем проанализировали реакцию людей на него.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно