БиоНовини

Новините от света на биологията и медицината

Имат ли клетките съзнание?

leave a comment »


Или кога клетката разбира, че е достатъчно голяма и зряла, че да се раздели на две?

Вече повече от век учени се опитват да изяснят зависимостта между големината на клетката  и времето, в което настъпва момента за нейното разделяне. В наши дни учени разкриват иззад завесите на тайнството тази феноменална и изконна характеристика на живота чрез лабораторни изследвания на микроскопични гъби.

 

cell_cycle.jpg

Чрез клетъчното делене се постига нарастване на индивидите и увеличаване на броя на организмите. Една от големите загадки на биологията е свързана с въпроса кога една клетка „решава“ да се раздели на две. Знанието за контрола на растежа и разделянето на клетките е от изключително значение за разбирането на механизмите на възникване и развитие на много заболявания.

Дрождите са микроскопични организми, които спадат към групата на гъбите. Благодарение на техните особености ги използваме за различни производства – например хляб, бира, вино, някои фармацевтични препарати. Дрождите са интересни с това че могат да се размножават чрез пъпкуване – представете си така да можеха да се размножават и жирафите – ефекта би бил сравним със съществуването на 6 метрови животни, докато малкото жирафче се отдели от майката.

В изследвания, проведени с пъпкуващи дрожди (Saccharomyces cerevisiae), учените разкриват последователността на събитията от момента, в който клетката  разбира че е достатъчно голяма за да встъпи в делене.

Преди това обаче е необходима известна подготовка – запасяване с достатъчно количество строителни материали и енергия, както и подготовката на още един „комплект“ наследствена информация (процес, наречен репликация), така че двете ново получени клетки да са равностойни във всяко отношение. Този важен период на подготовка учените са кръстили G1.

Но да се върнем на въпроса как клетката може да контролира и „осъзнава“ размерите си, дотолкова че да е обезпечен процеса на разделяне?

По време на G1, дрождевата клетка започва да образува на повърхността си пъпка (пъпкуване), от която ще се отдели нова жизнеспособна клетка. След като се разделят двете клетки не са еднакви по размери, а дъщерната е значително по-малка от майчината. За сега учените са установили няколко ключови протеина във фазата G1, които регулират клетъчното нарастване и делене.

Въпреки тези резултати от вниманието на учените все още убягва основния фактор, който формира това уникално „осъзнаване“ от страна на клетката за собствените си размери. Изследванията целят да се намерят още данни за фактори (различни протеини), които са замесени в този биологичен феномен.

Специалисти по генетика на дрождите са открили [1], че периодът G1, всъщност се разделя на два отделни етапа. Това разделяне във времето се осъществява от специален белтък – Whi5, който се намира в клетъчното ядро.

Докато Whi5 е в клетъчното ядро и клетката нараства в резултат на обмен на вещества с околната среда, т.е. храни се и трупа маса, то клетката се намира в етап Т1 от G фазата. Той стартира от момента на отделяне на дъщерната клетка от майчината и продължава, докато дъщерната клетка достигне размерите на майчината и премине в следващият етап – Т2. Пусковият момент на Т2 е излизането на Whi5 от клетъчното ядро. От този момент нататък протича формирането и отделянето на новата пъпка, бъдещата нова, дъщерна, клетка. След като се отдели, дъщерната клетка се намира във фаза Т1 и така цикълът се затваря.

Кой обаче „изпуска“ Whi5 от клетъчното ядро засега не е ясно. Достатъчно голяма крачка обаче е разбирането, че първият етап от жизнения път на клетката се дели на две части, всяка от които се контролира от различни фактори. Изглежда най-дискретния момент от клетъчния живот ще остане скрит зад завесите на тайнството още известно време. Но наоколо е пълно с любопитни учени, така че развръзката тепърва предстои…

* Валентин е студент по молекулярна биология в Биологическия факултет на СУ. Може да се свържете с него на: penchev_sct във abv.bg

=======================

[1] Stefano Di Talia et all., 2007. The effects of molecular noise and size control on variability in the budding yeast cell cycle. Nature 448, 947-951; doi: 10.1038/nature06072

Written by Георги Балджиев

5 март, 2008 в 12:08

Публикувано в Клетка

Вашият коментар

Попълнете полетата по-долу или кликнете върху икона, за да влезете:

WordPress.com лого

В момента коментирате, използвайки вашия профил WordPress.com. Излизане /  Промяна )

Google photo

В момента коментирате, използвайки вашия профил Google. Излизане /  Промяна )

Twitter picture

В момента коментирате, използвайки вашия профил Twitter. Излизане /  Промяна )

Facebook photo

В момента коментирате, използвайки вашия профил Facebook. Излизане /  Промяна )

Connecting to %s

%d блогъра харесват това: