Таємничі краплі в клітинах змінюють уявлення про життя

У 2009 році вчені виявили в клітинах маленькі утворення, які поводяться як краплі рідини, що збираються та розчиняються. Ці структури, названі біомолекулярними конденсатами, виявилися важливими для роботи клітини – вони допомагають їй справлятися зі стресом, відновлювати пошкоджену ДНК та регулювати синтез білків.

Раніше вважалося, що клітинний порядок забезпечують мембранні органели, як-от мітохондрії. Але конденсати показали, що організація можлива і без мембран – вони можуть утворюватися і зникати за потреби, виконуючи важливі функції.

Дослідження показують, що конденсати беруть участь у багатьох ключових процесах:

• Захист від стресу. Вони допомагають клітинам пережити перепади температури, зберігаючи білки в правильному стані.
• Ремонт ДНК. Вони діють як “клей”, утримуючи пошкоджені ділянки ДНК разом до моменту їх відновлення.
• Регуляція генів. Конденсати створюють “молекулярні зустрічі”, які допомагають запустити або зупинити синтез білків.

Біологи виявили, що ці краплі можуть бути як рідкими, так і гелеподібними, залежно від потреби клітини. Вони складаються з білків і РНК, які можуть слабко зв’язуватися між собою та легко змінювати структуру.

Чому це важливо?

Конденсати можуть бути не лише корисними, а й шкідливими. Неправильне їх функціонування пов’язане із серйозними хворобами, як-от нейродегенеративні розлади (Альцгеймер, Паркінсон). Деякі компанії вже працюють над розробкою ліків, які можуть впливати на конденсати для лікування цих захворювань.

Конденсати можуть відкрити нові підходи в медицині, зокрема у лікуванні раку та вірусних інфекцій. Наприклад, вчені виявили, що віруси використовують конденсати для розмноження, а спеціальні препарати можуть зруйнувати ці структури та зупинити інфекцію.

Дослідження конденсатів лише починається, і вчені вважають, що вони можуть змінити наше розуміння того, як працюють клітини та життя загалом.

За матеріалами scientificamerican.com