• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
08.04.2025, 19:05
Илья Гриднев
3,3 тыс

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.
Илья Гриднев
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
19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

19 августа, 12:49
Мария Азарова

Воспоминания не исчезают бесследно: иногда пережитый опыт перестает влиять на поведение, хотя его след продолжает сохраняться в мозге. Ученые решили проверить, можно ли вернуть такую «забытую» память и что произойдет, если напомнить о произошедшем не совсем точно.

18 августа, 16:39
Evgenia Vavilova

С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.

16 августа, 11:45
Татьяна Зайцева

В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.

17 августа, 12:59
Марк Чернов

Анализ почти 69 тысяч видов насекомых помог опровергнуть главенствующую теорию эволюции, которая полвека объясняла устройство колоний пчел, муравьев и ос. Исследователи выяснили, что общепринятый генетический фактор сам по себе не приводит к разделению труда, а настоящий секрет их коллективного выживания кроется в совсем других биологических чертах.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

4 августа, 12:03
Александр Березин

Остров Пекан недалеко от Мексиканского залива в Луизиане вскоре перейдет в собственность компании Илона Маска. Здесь будет новый космодром для Starship, почти в 20 раз больше, чем в Бока-Чике, где уже стоят две стартовых площадки. Уникальное местоположение позволит компании попытаться реализовать амбициозную цель о запуске миллиона низкоорбитальных спутников на орбиты, где сегодня находится подавляющее меньшинство спутников Земли.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий