Любить своих детей на клеточном уровне: яйцеклетки «выбирают» компоненты здоровых клеток, чтобы передать их
Матери действительно хотят только лучшее для своих детей. В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Nature, исследователи обнаружили, что развивающаяся яйцеклетка проверяет каждую митохондрию и отбирает только самые здоровые для передачи следующему поколению.
Ученые из Университета Нью-Йорка и Университета Торонто провели исследование на животных. Они наблюдали, как материнские репродуктивные клетки отбирают самые здоровые митохондрии для наследования клеток следующего поколения.
«Наши результаты подтверждают теорию, что яйцеклетки выполняют митохондриальный отбор», - объяснила исследователь Нью-Йоркского университета и старший автор исследования Рут Леманн. «Полученные данные заложили основу для новых подходов к лечению митохондриальных заболеваний, которые включают миопатии, которые вызывают мышечную слабость, неврологические проблемы и формы диабета».
В отличие от большинства органелл, митохондрии обладают генетическими данными. Митохондриальные геномы меньше, чем найденные в ядре их родительских клеток.
Наборы митохондриальной ДНК передаются исключительно через материнскую сторону через яйцеклетку. Их генетический код также изменяется и мутирует чаще - изменения усиливаются по мере того, как человек стареет или развивается генетическое заболевание.
ИсследованиеИсследовательская группа использовала плодовых мух (Drosophila melanogaster) в своем эксперименте. Функциональные и мутантные митохондрии у насекомых имели флуоресцентные метки, которые облегчали разделение хороших и плохих органелл.
Метод прямой визуализации показал, как яйцеклетки плодовых мушек отбирают самые здоровые митохондрии. Исследователи обнаружили, что процесс отбора основывался на точном времени восстановления белка под названием митофусин-1. Митофусин обеспечивает слияние митохондрий. Когда уровни белка снижаются, органеллы разделяются на отдельные единицы, каждая из которых содержит гораздо меньше полных наборов митохондриальной ДНК.
Во время последующего соревнования каждая митохондрия будет полагаться только на себя. «Плохие» органеллы с мутантной митохондриальной ДНК не пройдут неожиданный тест, поскольку у них нет здоровых соседей, чтобы заимствовать белки, производящие энергию.
