Материалы портала «Научная Россия»

Хаотический метаболизм

Хаотический метаболизм
Ученые выяснили, что обмен веществ является нерегулярным процессом, что может влиять на развитие онкологических заболеваний.

Исследователи из Фонда фундаментальных исследований материи, FOM (Нидерланды) показали, что метаболизм, процесс преобразования молекул в клетке, идет неравномерно. Так как метаболизм является двигателем всей биологической активности в клетке, то его нестабильность может играть роль в развитии различных заболеваний, прежде всего онкологических.

Живые клетки — это постоянно работающие химические фабрики. Так, клетки берут сахара, например, глюкозу, расщепляют их на молекулы и использую в конструировании ДНК, протеинов, клеточной мембраны и так далее. Метаболизм не только позволяет клетке выполнять различные функции, но и расти размножаться, а значит, создавать весь организм.

До сих пор предполагалось, что эти химические фабрики — предприятия непрерывного цикла, тем не менее, как показало новое исследование, метаболическая активность клетки колеблется непредсказуемым образом, что делает ее функционирование еще более сложным.

«Если бы метаболизм был непрерывным и постоянным процессом, то как бесчисленные реакции, происходящие в организме, могли бы влиять друг на друга?» — поставил вопрос руководитель исследования профессор Зандер Танс (Sander Tans). Поэтому ученые наблюдали за многоступенчатым процессом расщепления сахара. Связывая флуоресцентные белки с энзимами, ускоряющими реакции, они смогли зафиксировать количество энзимов и скорость реакции. Параллельно с помощью недавно разработанной микроскопической техники они наблюдали за ростом кишечной палочки E. coli.

Выяснилось, что случайные флуктуации в производстве ферментов привели к изменению в скорости роста Е. coli. Изменение количества ферментов привело к изменению скорости реакции расщепления сахара, колебания были переданы всем последующим реакциям, что, в конечном счете, привело к нарушению нормального роста клетки.

Открытие, результаты которого опубликованы в журнале Nature, приводит еще к нескольким вопросам. Например, интересно, почему эволюции не удалось полностью подавить этот хаос, чтобы все клетки могли нормально развиваться, или какую роль хаотические изменения в процессе метаболизма играют в тех болезнях, характеристикой которых является нерегулярный рост клеток. 

метаболизм расщепление сахара

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий