Сигналы, вызывающие апоптоз – процесс программируемой гибели клеток, – перемещаются от клетки к клетке подобно волне, которая движется со скоростью 30 микрометров в минуту, определили биологи из Стэндфордского университета (США). Об этом сообщает портал Science News.
Результаты нового исследования, опубликованного в журнале Science, разрешают дискуссию о том, как именно распространяются эти «сигналы смерти» – хаотично, путем диффузии, или же упорядоченно, по принципу домино. Победил последний вариант: информация о том, что пришла пора умирать, распространяется среди клеток как триггерная волна. Процесс апоптоза начинается с повреждения, которое вызывает высвобождение химикатов «сигнала гибели». Одним из примеров является белок цитохром c, который отсоединяется от внутренней мембраны поврежденной митохондрии – электростанции клетки. Как только концентрация цитохрома c в межмембранном пространстве становится достаточно высокой, активизируются протеолитические ферменты – каспазы. Они расщепляют пептидную связь между аминокислотами в белках, которые содержатся в соседних митохондриях, высвобождая тем самым больше цитохрома с и перемещая волну смерти к клеткам. Ученые отмечают, что эта цепная реакция происходит быстрее, чем диффузия. Так, в яйце гладкой шпорцевой лягушки триггерная волна распространяется примерно за полчаса, чтобы включить механизм саморазрушения в клетках на ячейке длиной в 1,2 миллиметра. Диффузия же занимает на таком же участке около пять часов.
Как и лесные пожары, триггерные волны продолжаются до тех пор, пока для них есть топливо – в данном случае им являются ферменты каспазы и белки «смертельного сигнала». Обнаружение того, что апоптоз распространяется как триггерные волны в клетках, поможет ученым понять, как убедить раковые клетки убивать себя. Или исследователи могут узнать, как предотвратить смерть клеток прим болезни Альцгеймера или мышечной дистрофии.
Напомним, что ученые уже ищут способы обратить раковые клетки против своего собственного вида. Один из них – редактирование ДНК с помощью технологии CRISPR.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение