Un nou organel a fost descoperit în celulele umane – iar oamenii de știință o numesc „hemifusome”.
La fel ca organele de dimensiuni complete din corpul nostru, organelele din celule sunt structuri specializate care îndeplinesc funcții specifice. În timp ce observați filamente care mențin forma celulelor, Seham Ebrahimprofesor asistent la Universitatea din Virginia și echipa ei a observat o nouă structură care apărea constant în imaginile 3D pe care le făceau.
Ceea ce la început părea un artefact în imagini s -a dovedit a fi un nou organel care poate fi implicat în sortarea, reciclarea și eliminarea proteinelor în celulele umane. Ebrahim a asemănat forma hemifusomei cu cea a unui om de zăpadă purtând o eșarfă; Imaginează un cap mic atașat la un corp mai mare, cu o bordură subțire care separă cele două capete.
Organelul are în jur de 100 de nanometri în diametru, mai puțin de jumătate din dimensiunea chiar și a unei mici mitocondrii, faimoasa putere a celulei.
Oamenii de știință au reușit să observe hemifusomii, deoarece au folosit o metodă numită tomografie crio-electronică (crio-et) pentru a-și genera imaginile. Această tehnică a implicat celulele înghețate rapid din patru linii celulare crescute de laborator pentru a păstra cât mai mult din structurile lor, ceea ce face posibilă crearea de imagini 3D clare.
“Este ca o instantanee în timp, fără niciun fel de substanțe chimice sau orice fel de pată”, a spus Ebrahim pentru Live Science. Folosind această tehnică imagistică, ei ar putea privi în interiorul celulelor într -o „stare foarte autohtonă”, ca și cum ar fi bile de sticlă, a spus ea.
Înrudite: Faceți cunoștință cu „Frodosomul”, un organel nou
În lucrarea lor, publicată în jurnal Comunicări naturale În luna mai, cercetătorii au scris că etapele de procesare dure pe care alte tehnici de imagistică supun celulelor pentru a împiedica probabil să fie observate hemifusomii mai devreme. În plus, cu alte tehnici care folosesc imagistica pentru a studia traficul care se desfășoară într -o celulă vie, organele a fost probabil prea mică pentru a fi văzută, apărând cel mult ca o neclaritate, a adăugat Ebrahim.
Ebrahim și colegii ei se uitau la o configurație de vezicule pe care nu le mai observaseră până acum. Veziculele sunt structuri asemănătoare balonului utilizate pentru a transporta lucruri precum proteinele și hormonii din interiorul și între celule. Noul studiu a relevat două vezicule topite împreună cu o barieră cu două straturi de grăsime între ele.
“Chiar și din perspectiva biofizicii, este o descoperire”, a spus Ebrahim, “pentru că biofizic, oamenii au prezis întotdeauna sau au teoretizat că veziculele pot exista în această stare hemifuzată … dar aceasta a fost prima dată când a fost văzută de fapt într -o celulă vie.” Această observație a inspirat numele hemifusomei, deoarece hemifuzia se referă la fuziunea parțială a două straturi.
Ebrahim susține că hemifusomii pot fi clasificați ca organele, deoarece sunt unități funcționale de sine stătătoare în interiorul unei celule, spre deosebire de structurile „trecătoare” care apar temporar ca membrane se formează și se împart. În lucrare, ea a scris că este puțin probabil ca hemifusomii să fie artefacte de crio-et.
Constatările lui Ebrahim „sugerează că hemifusomii pe care îi vizualizează sunt intermediari celulari autentici, nu distorsiuni induse de îngheț”, a spus Yi-Wei Changprofesor asistent de biochimie și biofizică la Universitatea din Pennsylvania Perelman School of Medicine, care nu a fost implicat în lucrare.
Odată ce rolul și funcția hemifusomilor au fost confirmate prin studii ulterioare, acestea pot fi recunoscute drept propria clasă de structuri intermediare care îndeplinesc o parte a proceselor de fuziune în celulele mamifere, a spus Chang Science într -un e -mail.
Cu munca lor actuală, cercetătorii pot confirma că hemifusomul există, dar încă nu au determinat rolul exact al organelului, ciclul său de viață sau compoziția sa. Ebrahim ipoteză că hemifusomii sunt precursori ai anumitor tipuri de vezicule. Ea consideră că hemifusomii pot juca un rol crucial în reciclarea sau eliminarea membranelor celulare, ceea ce este important pentru prevenirea acumulării de lucruri în celule care ar putea să -și creeze operațiunile dacă sunt lăsate să se acumuleze.
Cercetătorii au scris că înțelegerea mai multor despre modul în care funcționează hemifusomii ar putea debloca și noi perspective asupra modului în care boli precum manifestul lui Alzheimer. Boala Alzheimer este legat de clearance -ul necorespunzător al plăcilor proteice anormale din creier, ceea ce duce la acumularea în timp.
„Fără tomografie crio-electronică, am fi ratat această descoperire”, a spus Ebrahim, adăugând că „există probabil o lume întreagă pe care mai trebuie să o găsim”.