Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Голодание изменило структуру клетки и создало «супермитохондрии»
Исследования клеток пациентов с X-сцепленной центронуклеарной миопатией — редким наследственным заболеванием мышц — пролили свет на нормальный и патологический ответ клетки на голодание. Оказалось, недостаток питания изменяет форму системы внутриклеточных мембран (эндоплазматического ретикулума) и заставляет митохондрии сливаться воедино.
Для нормальной работы клеток требуется бесперебойное поступление энергии. Однако при голодании, когда приток питательных веществ прекращается, метаболизм клетки должен изменяться так, чтобы продолжить поддерживать себя за счет альтернативных механизмов.
Авторы новой статьи в Science выяснили, как именно человеческие клетки приспосабливаются к недостатку питания. Любопытно, что для этого им пришлось рассмотреть редкое генетическое заболевание мышц — X-сцепленную центронуклеарную миопатию (X-linked centronuclear myopathy, XLCNM).
Такая наследственная миопатия, как правило, затрагивает мальчиков. Заболевание вызывают мутации в одном из генов, локализованных на половой хромосоме X. В результате нарушается развитие скелетных мышц, и те становятся настолько слабыми, что ребенку может требоваться вентиляция легких или инвалидная коляска. Заболевшие дети обычно живут не более 10-12 лет, а в самых тяжелых случаях умирают вскоре после рождения.
При X-сцепленной центронуклеарной миопатии возникают мутации в гене, кодирующем липидную фосфатазу MTM1. Это фермент, который отвечает за метаболизм сигнальных липидов эндосом (везикул, участвующих в сортировке и направленном транспорте внутри клетки).
Ранее во время исследований мутантных мышечных клеток человека (полученных от пациентов) были описаны изменения их внутриклеточных мембран — точнее, эндоплазматического ретикулума (ЭПР).
В нормальной клетке ЭПР представляет собой сложную переплетенную сеть из замкнутых мембран — в виде мешков там, где прилегает к ядру или в виде тонких тяжей на периферии. Этот полиморфизм системы внутриклеточных мембран имеет функциональное значение и изменяется при генетическом дефекте.
Дело в том, что мутации сдвигают динамическое равновесие ЭПР в сторону тонких и длинных тяжей. Их становится больше, а мембранные «мешки» в центре клетки выглядят продырявленными. Оказалось, точно такая же перестройка системы ЭПР происходит в клетках с «выключенным» геном MTM1 в условиях голодания.
«Мышцы чрезвычайно чувствительны к голоданию, тогда как их энергетические запасы в скором времени заканчиваются. Именно поэтому мы заподозрили, что дефекты клеток у пациентов с XLCNM могут быть следствием патологического ответа на голодание», — пояснил Волькер Хауке (Volker Haucke).
Авторы новой статьи выяснили, что именно это запускает патологические изменения формы клеток: внешние вытянутые тяжи ЭПР деградируют и превращаются в крупные уплощенные мешки. Следом за ЭПР изменяются митохондрии — органеллы, которые представляют собой «электростанции» клетки. Дело в том, что патологический процесс в соседнем ЭПР заставляет отдельные митохондрии сливаться воедино, образуя огромные «супермитохондрии».
Как ни странно, такие аномальные «сросшиеся» митохондрии гораздо лучше перерабатывают жиры. Однако радоваться этому в случае пациентов с XLCNM (то есть без фермента MTM1) не приходится: эффективная переработка, как и транспорт жиров и подобных им соединений невозможны.
В здоровых клетках при голодании снижается число контактов между ЭПР и эндосомами, из-за чего те меняют форму. Вот только у людей с XLCNM этого не происходит: эндосомы преодолевают «притяжение» ЭПР. Из-за этого мембранные тяжи на периферии клетки становятся более стабильными, в то время как центральная часть ЭПР фенестрируется, то есть становится «дырявой».
Поскольку тяжи внешнего ЭПР участвуют в делении митохондрий (способных, подобно целым клеткам, «делиться надвое»), эти органеллы сильно мельчают. В итоге они гораздо хуже перерабатывают жиры, и вызвано это именно дефицитом MTM1.
«Нам удалось описать совершенно новый механизм того, как различные компартменты (отделенные друг от друга мембраной «отсеки» клетки.— Прим. ред.) взаимодействуют друг с другом так, чтобы клеточный метаболизм подстраивался к режиму поступления пищи», — подытожил Хауке.
Telegram 
Дзен 
VK 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии