Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT, США) обнаружили, что, перед тем как клетки начинают делиться, они проводят небольшую чистку, выбрасывая молекулы, которые им больше не нужны, сообщает пресс-служба MIT. Статья с результатами исследования опубликована в журнале eLife.
Используя новый метод, разработанный для измерения сухой клеточной массы (общей массы сухого остатка), исследователи обнаружили, что клетки теряют около четырех процентов своей массы, когда начинается клеточное деление. Ученые считают, что это освобождение от всего лишнего помогает клеткам дать своим потомкам «новый старт» без накопленного мусора родительской клетки.
«Наша гипотеза состоит в том, что клетки могут выбрасывать то, что накапливается: токсичные компоненты или просто то, что не функционирует должным образом <…>. Это может позволить новорожденным клеткам родиться с более функциональным содержимым», — говорит Теему Миеттинен (Teemu Miettinen), научный сотрудник Массачусетского технологического института и ведущий автор исследования.
В этой работе команда MIT измерила три типа раковых клеток (их легче изучать, поскольку они делятся чаще, чем здоровые клетки). Обнаружилось, что сухая масса клеток уменьшается, когда они вступают в цикл клеточного деления. Эта масса восстанавливается позже, до завершения деления.
Дальнейшие эксперименты показали, что, когда клетки вступают в митоз, они усиливают активность лизосомного экзоцитоза. Лизосомы — это клеточные органеллы, которые расщепляют или перерабатывают клеточные отходы, а экзоцитоз — это процесс, который им помогает избавиться от любых молекул, которые больше не нужны.
Исследователи также обнаружили, что плотность сухой массы увеличивается по мере того, как клетки теряют сухую массу. То есть предполагается, что клетки теряют молекулы низкой плотности, такие как липиды или липопротеины. Вероятно, клетки используют этот процесс для очистки от токсичных молекул перед делением.
Результаты работы могут помочь объяснить, почему нейроны, которые не делятся, с большей вероятностью накапливают токсичные белки (например, бета-амилоиды), связанные с развитием болезни Альцгеймера. А раковые клетки, видимо, могут выводить некоторые химиотерапевтические препараты с помощью экзоцитоза, что позволяет им стать устойчивыми к лекарствам.
На изображении пурпурным цветом обозначена ДНК, а зеленым– лизосомный маркер на поверхности клеток, который является индикатором лизосомного экзоцитоза.
[Фото: MIT]
