Dzięki jednej z najbardziej zaawansowanych metod obrazowania badaczom udało się zidentyfikować strukturę komórkową, której istnienia wcześniej nie podejrzewano.
Ten nowo opisany obiekt nie tylko rozszerza naszą wiedzę o wnętrzu komórek, ale także może zmienić sposób myślenia o transporcie wewnątrzkomórkowym.
Hemifusomy mogą zmienić podręczniki do biologii
Międzynarodowy zespół naukowców z NIH i Uniwersytetu Wirginii odkrył strukturę, którą nazwano hemifusomem, nietypowym kompleksem pęcherzyków komórkowych, połączonych wspólną błoną, ale niecałkowicie stopionych. Obserwacji dokonano dzięki krioelektronowej tomografii (cryo-ET), techniki umożliwiającej podgląd wnętrza komórek w ich naturalnym stanie bez ingerencji chemicznej. Hemifusomy zidentyfikowano w czterech różnych liniach komórkowych, co sugeruje, iż są one uniwersalnym składnikiem komórek ssaczych.
Jak czytamy w badaniu, hemifusomy tworzą się poprzez częściowe połączenie dwóch pęcherzyków komórkowych i występują w dwóch formach: klasycznej (gdy mniejszy pęcherzyk styka się z większym od zewnątrz) i odwróconej (gdy jest wewnątrz większego pęcherza). Charakterystyczną cechą tych struktur jest obecność proteolipidowego nanokropelka (PND), czyli gęstej kropli zawierającej tłuszcze i białka, która wydaje się inicjować cały proces powstawania hemifusomu.
Co je odróżnia od innych struktur?
W przeciwieństwie do znanych organelli, takich jak endosomy czy lizosomy, hemifusomy posiadają błonę zbudowaną z dwóch zewnętrznych warstw lipidowych. Dzięki temu są niezwykle stabilnymi i długowiecznymi strukturami, a nie jedynie przejściowym stadium fuzji błon. Co więcej, w testach z użyciem nanocząstek złota, hemifusomy nie pobierały materiału z zewnątrz komórki. Oznacza to, iż mogą funkcjonować poza znanymi szlakami endocytozy.
Co wnosi to odkrycie i dlaczego warto o nim usłyszeć?
Odkrycie hemifusomów to nie tylko fascynująca ciekawostka biologiczna. To przede wszystkim potencjalny punkt zwrotny w rozumieniu transportu wewnątrzkomórkowego. Dotąd uważano, iż błony komórkowe łączą się i oddzielają tylko w ściśle określony sposób, z udziałem dobrze znanych białkowych maszynerii jak ESCRT. Nowo opisana struktura pokazuje, iż komórki mogą tworzyć i zarządzać pęcherzykami także w inny, bardziej elastyczny sposób, być może bardziej energooszczędny i odporny na zakłócenia.
Dla przeciętnego odbiorcy może to brzmieć abstrakcyjnie, ale w praktyce ta wiedza może przełożyć się na nowe metody leczenia chorób związanych z transportem błonowym, np. neurodegeneracyjnych czy metabolicznych. To również dowód na to, iż choćby wewnątrz dobrze poznanej komórki wciąż kryją się mechanizmy, które czekają na odkrycie, a każde z nich może rzucić nowe światło na biologię życia.
* Źródło zdjęcia głównego: Rawpixel.com/shutterstock.com
