• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
24.08.2024, 09:28
Evgenia Vavilova
517

Ученые узнали, как митохондрии используют лизосомы для переработки поврежденных внутренних мембран

❋ 6.0

Митохондрии выталкивают поврежденные участки внутренней мембраны через внешнюю в полость клетки. Уже там, в цитоплазме, другие части клетки перерабатывают поврежденные кристы, и митохондрия может продолжать функционировать нормально. Детальное понимание этого механизма должно помочь в лечении заболеваний, ассоциированных с митохондриальными дисфункциями.

3D-реконструкция, показывающая внутреннюю митохондриальную мембрану (красную), выпячивающуюся в лизосому (зеленую). Внешняя митохондриальная мембрана показана синим цветом, а ядро ​​— серым.
3D-реконструкция, показывающая внутреннюю митохондриальную мембрану (красную), выпячивающуюся в лизосому (зеленую). Внешняя митохондриальная мембрана показана синим цветом, а ядро ​​— серым. / © Больница SickKids

В клетках эукариот существует десяток узкоспециализированных структур — органелл. Кто-то несет генную информацию, кто-то производит энергию из питательных веществ, кто-то очищает цитоплазму, кто-то производит органеллы. Лизосомы работают очистителями клетки: внутри них содержится кислотная, насыщенная ферментами среда, способная переваривать как отдельные молекулы, так и части других органелл.

Митохондрии — органеллы, основная функция которых заключается в выработке энергии. Каждая митохондрия состоит из двух мембран: внешней и внутренней. Внутренняя образует складки-кристы, удерживающие необходимые для синтеза энергии белки и молекулы. Повреждение крист из-за любых факторов быстро и заметно сказывается на здоровье всей клетки.

Открытый механизм объясняет, как митохондрии следят за собственной функциональностью и здоровьем. Исследователи полагают, что его можно использовать для диагностики и лечения состояний, связанных с нарушениями работы митохондрий: инфекций, жировой болезни печени, старения, нейродегенеративных заболеваний, рака.

Медики и ученые обнаружили, что поврежденная криста может проникнуть через внешнюю мембрану митохондрии, чтобы лизосома могла захватить ее и разрушить. Этот новый процесс назвали VDIM, что означает «везикулы, образованные из внутренней мембраны митохондрий». Удаляя поврежденные кристы с помощью VDIM, клетки предотвращают распространение повреждений на остальную часть митохондрий и деградацию клетки в целом.

Исследовательская группа, в которую вошли сотрудники больницы SickKids, Института Френсиса Крика, Университетов Торонто и Джонса Хопкинса, детально изучила процесс образования VDIM. Статья опубликована в журнале Nature.

Как выяснилось, сначала поврежденная криста выпускает молекулярный сигнал, проникающий из митохондрии в цитоплазму. Он активирует канал на ближайшей лизосоме, привлекающий ее к митохондрии, и позволяет кальцию выйти из этой органеллы. Кальций затем активирует канал на внешней мембране митохондрий, создавая пору, через которую поврежденные кристы могут выйти наружу и попасть в лизосому. Лизосома захватывает вышедшую из митохондрии поврежденную кристу и переваривает ее.

Ученые впервые наблюдали в деталях этот процесс и описали его. В будущем исследователи планируют изучить, как изменение образования VDIM может улучшить симптомы или даже предотвратить заболевания, вызванные недостаточно эффективной работой митохондрий.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Евгения Вавилова — научпоп автор, специализирующийся на популярной физике. Выпускница физического факультета, более 10 лет пишет о новейших открытиях в квантовой механике, астрофизике и теоретической физике. Евгения умеет объяснять сложные концепции простым языком и регулярно публикует материалы, основанные на первоисточниках — научных статьях и интервью с исследователями.
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