Dzięki pracom tegorocznego noblisty Yoshinori Ohsumi rozumiemy, w jaki sposób komórka pozbywa się odpadów, dokonując recyklingu białek.
Nobla 2016 w dziedzinie medycyny i fizjologii otrzymał Yoshinori Ohsumi za odkrycia dotyczące mechanizmów autofagii. Słowo "autofagia" pochodzi z języka greckiego, przy czym „auto", oznacza „samo", zaś "phagein" - „jeść". Tak więc oznacza to „samozjadanie".
W połowie lat 50. naukowcy odkryli nowy wyspecjalizowany składnik komórki (organellum), który nazwali „lizosomem". Przypominający pęcherzyk lizosom zawiera enzymy zdolne do trawienia białek, węglowodanów i tłuszczów. Za odkrycie lizosomu belgijski naukowiec Christian de Duve dostał zresztą Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny w roku 1974.
To właśnie de Duve wprowadził pojęcie autofagii. W latach 60. XX w. naukowcy po raz pierwszy zaobserwowali, że komórka może niszczyć swoje własne części składowe - np. uszkodzone białka, a nawet całe organella, w rodzaju mitochondriów. Takie niepotrzebne odpady otaczane są błoną, tworząc podobny do woreczka pęcherzyk (autofagosom), transportowany od „przetwórni odpadów", czyli lizosomu. Autofagosom zlewa się w jedność z lizosomem, a jego zawartość zostaje rozłożona na prostsze składniki. Uzyskane „surowce wtórne" komórka wykorzystuje, jako budulec i/lub paliwo.
W latach 70. i 80. XX wieku badacze koncentrowali się na badaniach proetasomu - innego systemu pozwalającego rozkładać białka (za te badania, konkretnie - za odkrycie „znacznika" zwanego ubikwityną Aaron Ciechanover, Avram Hershko oraz Irwin Rose dostali nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w roku 2004). Jednak proteasom, choć skuteczny, ma ograniczone możliwości - przetwarza tylko prostsze białka. Skomplikowane białka, a zwłaszcza zużyte organella, przerastają jego wydolność.
Zjawisko autofagii okazało się trudne do zbadania i niewiele było o nim wiadomo aż do początku lat 90. XX w., kiedy Yoshinori Ohsumi przeprowadził serię błyskotliwych eksperymentów na drożdżach piekarskich. Udało mu się zidentyfikować geny o podstawowym znaczeniu dla autofagii, a następnie wyjaśnić mechanizmy dotyczące autofagii u drożdży. Później wykazał, że podobne procesy zachodzą w komórkach człowieka.
Yoshinori Ohsumi był aktywny na wielu polach, ale po założeniu własnego laboratorium w roku 1988 skupił się na rozkładzie białek w wakuoli drożdży (wakuola to odpowiednik lizosomu w komórkach ludzi i zwierząt).
Źródło: www.kurier.pap.pl
Komentarze
[ z 1]
Wydaje się, że już bardzo dużo wiemy o mechanizmach, które funkcjonują na poziomie komórkowym jednak jak widać ciągle jeszcze istnieje wiele do odkrycia. Zjawisko autofagii jest bardzo ciekawe. Zwłaszcza rozkład niepotrzebnych lub uszkodzonych elementów w lizosomach. W przeciwieństwie do proteasomów, tak jak napisano wyżej, właśnie tam odbywa się rozkład wszystkich składników, nie tylko białek. Podobne odkrycia mają szansę znaleźć zastosowanie w medycynie gdyż badania te dotyczyły usuwania, a raczej recyklingu niepotrzebnych produktów lub organelli. Wiele chorób jest spowodowanych właśnie nieprawidłowościami na poziomie komórkowym. Usuwanie zbędnych i szkodliwych elementów zapewnia prawidłowe funkcjonowanie komórek. Być może po szczegółowym zrozumieniu mechanizmów autofagii będziemy mogli przekuć te badania w badania nad nowymi lekami. Istotne jest odkrycie położenia genów odpowiedzialnych za to właśnie zjawisko gdyż mutacje w ich obrębie powodują niebezpieczne zmiany patologiczne. Nagroda Nobla przyznawana jest ludziom, którzy mieli cenny wkład w rozwój współczesnej nauki. Podziwiam tych którzy potrafią całe życie przeznaczyć na badanie jednego elementu lub procesu. Za to należy im się najwyższa nagroda i uznanie, ponieważ to oni sprawiają, że medycyna idzie do przodu. Powinniśmy być wdzięczni za naukowców którzy nie czekają aż coś zostanie odkryte przez kogoś innego tylko sami poświęcają się dla innych wywalczyć z problemami współczesnej medycyny.