2023 Հեղինակ: Sophia Otis | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-05-21 01:49
COLUMBUS, Օհայո - Այստեղ հետազոտողները պարզել են, որ բակտերիաների թաղանթներում հայտնաբերված YidC կոչվող թվացյալ սովորական սպիտակուցը ծառայում է որպես դարպասապահ՝ թույլ տալով թաղանթ մտնել բակտերիաների համար անհրաժեշտ այլ սպիտակուցներ: Երբ YidC-ը չի Ներկայումս բակտերիաները մահանում են:
Գտածոն զարմացրել է գիտնականներին, ովքեր երկար ժամանակ կարծում էին, որ որոշ «անկախ» սպիտակուցներ կարող են ինքնուրույն անցնել թաղանթ: Նոր հայտնագործությունը, որը հրապարակվել է Nature ամսագրի այս շաբաթվա համարում, կարող է առաջարկել կենսաբանական հիմնական միավորներում սպիտակուցների տեղափոխման բոլորովին նոր ուղի:
Ավելի ապշեցուցիչ էր բացահայտումը, որ մի քանի այլ սպիտակուցներ, որոնք զգալիորեն նման են YidC-ին, կարող են նման դեր խաղալ միտոքոնդրիումներում և քլորոպլաստներում: Բացահայտումը ցույց է տալիս, որ բակտերիաները, քլորոպլաստները և միտոքոնդրիումները կարող են առաջանալ ընդհանուր նախնուց:
Մինչ հայտնի էր, որ YidC-ն որոշ ժամանակ առկա է բջիջներում, հետազոտողները պարզ չէին, թե ինչ դեր կարող է ունենալ այն, բացատրում է Օհայոյի պետական համալսարանի քիմիայի պրոֆեսոր Ռոսս Դալբեյը: Դալբին և ասպիրանտ Ջեյմս Սամուելսոնը հետազոտում էին սպիտակուցի դերը Escherichia coli բակտերիաներում՝ որպես Ազգային գիտական հիմնադրամի կողմից աջակցվող հետազոտության մի մաս:
«Սպիտակուցները սինթեզվում են բջջի ցիտոպլազմում, բայց այնուհետև դրանք պետք է տեղափոխվեն կամ տեղադրվեն բջջի ներսում գտնվող օրգանելների թաղանթների միջով՝ իրենց աշխատանքը կատարելու համար», - ասաց Դալբեյը: Այս թաղանթները գործում են որպես խոչընդոտներ, ասաց նա՝ արգելափակելով սպիտակուցներն ու այլ միացությունները այն տարածքներից, որտեղ դրանք չեն պատկանում:
Իրենց աշխատանքում Դալբեյը և Սամուելսոնը մշակեցին E. coli-ի մի շտամ, որի դեպքում YidC-ը կարող է սպառվել: Նրանք պարզեցին, որ երբ YidC-ը բացակայում էր, սպիտակուցները չէին կարողանում ներգաղթել թաղանթներ, և բակտերիաները մահանում էին:
Նրանք նաև ուսումնասիրեցին մեկ այլ հատուկ սպիտակուց, որը կոչվում էր Procoat, որը համարվում էր «անկախ», այսինքն՝ հետազոտողները կարծում էին, որ այն ինքնուրույն կմտցվի թաղանթի մեջ: Սակայն YidC-ից զուրկ բակտերիաներում նույնիսկ Procoat-ը արգելափակված էր թաղանթ մտնելուց: «Ի զարմանս բոլորի, այն սպիտակուցը, որը գրեթե բոլորը կարծում էին, որ ինքնաբերաբար ներդրված է, պահանջում է, որ YidC-ն հաջողությամբ ներթափանցի թաղանթ», - ասաց նա::
Բակտերիաներում YidC-ի դերի բացահայտումն էլ ավելի կարևոր է, երբ կապվում է երկու այլ հիմնական օրգանելների՝ բույսերի քլորոպլաստների և էուկարիոտների բջիջներում միտոքոնդրիաների վերաբերյալ այլ հետազոտությունների հետ: Այլ թիմեր պարզել են, որ միտոքոնդրիայում հայտնի է Oxa1 կոչվող սպիտակուցը: անհրաժեշտ է այլ սպիտակուցների միտոքոնդրիալ ներքին թաղանթ տեղափոխելու համար:Առանց դրա չկա միգրացիա, և միտոխրոնդիան չի կարող իրականացնել կենսական բջջային գործընթացներ: Նմանատիպ սպիտակուցը, որը կոչվում է Albino3, բույսերի բջիջների ներսում գտնվող քլորոպլաստների թաղանթներում, ըստ երևույթին, գործում է նույն ձևով: Առանց դրա քլորոպլաստները չեն կարող գործել:
«Մեմբրանի ներդրման գործընթացը անհրաժեշտ է բակտերիաների և միտոքոնդրիումներում բջջային շնչառության, ինչպես նաև քլորոպլաստներում ֆոտոսինթեզի համար», - ասաց Դալբեյը: Երբ գիտնականները նայում են YidC-ի, Oxa1-ի և Albino3-ի գենետիկական հաջորդականություններին, Դալբեյն ասաց, «դրանք այնքան զարմանալիորեն նման են, որ ստիպում է քեզ հավատալ, որ դրանք էվոլյուցիոն առումով կապված են»:
Հետազոտողները հուսով են, որ YidC-ի և հարակից սպիտակուցների գործառույթի բացահայտումը կարող է նոր ուղիներ առաջարկել կա՛մ բջիջների ֆունկցիան բարելավելու, կա՛մ բջիջների մահն արագացնելու համար՝ երկու մեխանիզմ, որոնք կարևոր են շատ հիվանդությունների դեմ պայքարում, ասաց Դալբեյը::
Սամուելսոնի և Դալբեյի հետ միասին՝ Մինյոն Չենը և Ֆենգլեյ Ցզյանը՝ Օհայո նահանգի ասպիրանտներ, Ինես Մոլլերը և Մարտին Ուիդմանը՝ Memorial Sloan-Kettering Cancer Center-ից, Անդրեաս Կունը Հոհենհայմի համալսարանից և Գրեգ Ֆիլիպսը։ Այովա նահանգի համալսարանը բոլորն աշխատել են նախագծի վրա:
