მართალია, ვფიქრობთ, რომ კარგად ვიცნობთ ჩვენში არსებულ უჯრედებსა და მათ შემადგენელ ორგანელებს, მაგრამ როგორც ჩანს, ისინი გარკვეულ სიურპრიზებს მაინც გვინახავენ.
მკვლევართა ჯგუფი აქვეყნებს პუბლიკაციას, რომელშიც ერთ-ერთ ორგანელაში მოულოდნელი სტრუქტურის არსებობას აღწერს; მთელი ამ დროის განმავლობაში მის შესახებ მეცნიერებმა არაფერი იცოდნენ.
თავად ამ ორგანელას პეროქსისომა ეწოდება და წარმოადგენს ბუშტის მსგავს ერთ მემბრანას, რომელიც ამოვსებულია უჯრედის ღრუს სახელით ცნობილი ცილების გრანულირებული მატრიქსით. ისინი უჯრედის დიდად მნიშვნელოვან მექანიზმებს არ განეკუთვნება (როგორც მიტოქონდრია ან ბირთვი), მაგრამ უჯრედის ეს ძალიან, ძალიან პატარა ორგანოები გადამწყვეტ როლს ასრულებენ დაშლასა და მოლეკულების სინთეზში.
მცენარის უჯრედების პეროქსისომაში მკვლევრებმა ბუშტულები, ე. წ. ვეზიკულები აღმოაჩინეს — რომელთა არსებობასაც ამ ორგანელებში სულ არ ფიქრობდნენ.
პეროქსისომები მრავალუჯრედიან ორგანიზმთა უჯრედებში დაცურავს და აცილებს ჟანგბადის შემცველ რეაქტიულ მოლეკულებს, რითაც უჯრედს ცხიმის დაშლაში ეხმარება. ადამიანებისა და სხვა ძუძუმწოვრების უჯრედებში მათი ზომა სულ რაღაც 0,1 მიკრომეტრია, იმდენად პატარა, რომ მათი დანახვა მძლავრი მიკროსკოპებითაც ჭირს.
„საფუარის უჯრედებისა და ძუძუმწოვრების უჯრედების პეროქსისომები სინათლის რეზოლუციაზე უფრო პატარაა. ფლუოროსცენციული მიკროსკოპით მხოლოდ წერტილის დანახვა შეგიძლია; ეს ის ლიმიტია, რისი გაკეთებაც სინათლეს შეუძლია“, — განმარტავს რაისის უნივერსიტეტის ბიოქიმიკოსი ზაქარი რაიტი.
მცენარე Arabidopsis thaliana-ს შესწავლისას, რაიტმა მის პეროქსისომაში მოულოდნელი სტრუქტურა აღმოაჩინა.
Arabidopsis-ი წყლის წიწმატის ტიპის მცენარეა და მას ნამდვილად დიდი პეროქსისომები აქვს. ნერგებში მათმა ზომამ შეიძლება 9-12 მიკრომეტრსაც მიაღწიოს, რაც საკმარისია არა მხოლოდ მიკროსკოპში მათი კარგად დანახვისთვის, არამედ შესწავლისთვისაც.
„Arabidopsis-ში ფლუოროსცენციული ცილები და გაცილებით დიდი პეროქსისომები აშკარად კარგად ჩანს. გადავხედე პეროქსისომების შესახებ 1960-იანი წლების ლიტერატურას და აღმოვაჩინე, რომ ამ პატარა ობიექტებს მაშინაც ხედავდნენ, მაგრამ ვერ იგებდნენ, რა იყო“, — ამბობს რაიტი.
როგორც ფოტოზე ხედავთ, ჯგუფმა აღმოაჩინა, რომ ჩვენთვის ცნობილი ნორმალური მემბრანის მსგავსად, ამ ორგანელაში სხვა მრავალი მემბრანაცაა, რომელთაც ჩვენ ვეზიკულებს ვუწოდებთ.
ეს ვეზიკულები (მწვანედ ნაჩვენები) უჯრედის ღრუში (ვარდისფრად) თავისუფლად დაცურავენ.
როგორც წესი ვეზიკულები უჯრედში ან ორგანელაში მოლეკულების ტრანსპორტირებისთვის გამოიყენება. ისინი მოლეკულებს უსაფრთხოდ აკავებს წყალგაუმტარი მემბრანებისგან შორს, სადაც მათ უჯრედის სხვა ნაწილებთან რეაქციაში შესვლა აღარ შეუძლიათ.
„მცენარე Arabidopsis-ის სისტემის უპირატესობის გამოყენებით ჩვენ მიერ გაკეთებული აღმოჩენები გამოწვევის წინაშე აყენებს პეროქსისომების შესახებ დიდი ხნის განმავლობაში გაბატონებულ შეხედულებას, რომლის მიხედვითაც ისინი ერთმემბრანიანი უბრალო ორგანელებია; ამავე დროს, აღმოჩენამ შეიძლება პასუხი გაგვაცემინოს ფუნდამენტურ კითხვაზე პეროქსისომების ფუნქციისა და ევოლუციის შესახებ“, — წერს მკვლევართა ჯგუფი.
მართალია, დამატებითი კვლევებისა საჭირო, რათა დადასტურდეს, რომ ახლად აღმოჩენილი პეროქსისომის ვეზიკულები ადამიანის უჯრედებშიც არის და გაირკვეს მათი ფუნქცია, მაგრამ ჯგუფს უკვე აქვს რამდენიმე მოსაზრება.
„როდესაც ტრადიციული სახის ბიოქიმიურ რეაქციაზე ფიქრობ, გვაქვს მხოლოდ სუბსტრატი, რომელიც უჯრედის წყლიან გარემოში ტივტივებს და ფერმენტებთან ურთიერთქმედებს, ანუ ე. წ. ღრუ; ეს ყველაფერი არც ისე კარგად მუშაობს, თუ გაქვს რაღაც ისეთი, რასაც წყალში ჩამოკიდება არ სურს“, — ამბობს რაიტი.
მისივე განცხადებით, ამ ყოველივედან გამომდინარე, თუ ამ მემბრანებს წყალში უხსნადი მეტაბოლიტების გასახსნელად გამოიყენებ და ღრუს ფერმენტებს უკეთეს წვდომას მისცემ, ეს შეიძლება ზოგადი სტრატეგია იყოს ამ სახის მეტაბოლიზმის უფრო ეფექტიანობისთვის.
კვლევა ჟურნალ Nature Communications-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია ScienceAlert-ის მიხედვით.
