Откритие за автофагията донесе Нобел на японски учен
Йошинори Осуми   
Източник: Getty Images/Guliver
2

Я понецът Йошинори Осуми е тазгодишният носител на Нобелова награда за физиология или медицина.

Престижното отличие му се присъжда за откриване и изясняване на механизмите за автофагия - фундаментален процес за разграждане и рециклиране на протеини, съобщи сайтът "Нобел прайз".

Думата автофагия произлиза от гръцки и означава "самоизяждане"

Понятието се появява през 60-те години на миналия век, когато изследователи наблюдават за първи път, че клетките са в състояние да унищожават собственото си съдържание, заграждайки го в мембрани и формирайки "сакчета", които се транспортират в отделение за рециклиране, известно като лизозома, където се разграждат.

Научният свят знае малко за феномена, докато в поредица от брилянтни експерименти в началото на 90-те години на миналия век, използвайки хлебна мая, Йошинори Осуми успява да идентифицира важните за автофагията гени.

Впоследствие той изяснява обуславящите ги механизми в маята и показва, че същата усъвършенствана "машинария" е присъща и за нашите собствени клетки.

Откритията на Осуми се превръщат в нова парадигма в човешкото разбиране за това как клетките рециклират съдържанието си. Благодарение на тях се изяснява фундаменталната важност на автофагията в много физиологични процеси като приспособяването към глад или реакцията към инфекции. Мутациите в гените, отговорни за автофагията, могат да причинят заболявания като рак, диабет и неврологични болести.

Разграждането - централна функция във всички живи клетки

В средата на 50-те години на миналия век учените наблюдават ново специализирано клетъчно отделение - органела, което съдържа ензими, които разграждат протеини, въглехидрати и липиди. Въпросното специализирано отделение за рециклиране на клетъчното съдържание е обозначено с термина "лизозома". За откриването на лизозомата белгийският учен Кристиан дьо Дюв е отличен с Нобелова награда за физиология или медицина през 1974 г.

Нови наблюдения през 60-те години на миналия век показват, че големи количества клетъчно съдържание, и дори цели органели, понякога се откриват в лизозомите. Това кара учените да допуснат, че клетките имат стратегия за пренасянето на големи товари до лизозомата. По-нататъшни биохимични и микроскопски анализи разкриват нов тип транспортни "сакчета".

Откривателят на лизозомата и нобелов лауреат Кристиан дьо Дюв въвежда термина автофагия (самоизяждане), за да опише въпросния процес. Въпросните сакчета са наречени автофагозоми.

Йошинори Осуми
Йошинори Осуми Източник: ЕПА/БГНЕС

През 70-те и 80-те години на миналия век изследователите насочват вниманието си към изясняването на друга система, използвана за разграждане на протеини - протеазома. През 2004 Аарон Цихановер и Авраам Хершко от Израел, и Ъруин Роуз от САЩ получават Нобелова награда за химия за трудовете си върху процеса на разграждане на протеините.

Протеазомата ефикасно разгражда протеини един по един, но този механизъм не обяснява как клетката се отървава от по-големите протеинови комплекси и "износените" органели. Възможно ли е отговорът да се крие в процеса автофагия, и ако е така, какъв е механизмът?

Революционен експеримент

Йошинори Осуми работи в различни области на изследване, но след като през 1988 г. стартира собствена лаборатория, насочва вниманието си към разграждането на протеини във вакуолата - органела, която съответства на лизозомата в човешките клетки.

Клетките на маята са относително лесни за изучаване и впоследствие често се използват като модел за човешките. Те са особено полезни за идентифицирането на гени, които играят важна роля в сложни клетъчни механизми.

Осуми обаче се сблъсква със сериозно предизвикателство - клетките на маята са малки и техните вътреклетъчни структури трудно се разграничават под микроскоп.

Ученият не е сигурен дали автофагията изобщо съществува в този организъм. Осуми преценява, че ако успее да прекъсне процеса на разграждане във вакуолата, докато процесът автофагия е активен, автофагозомите ще се струпат в нея и ще станат видими под микроскоп.

Впоследствие Йошинори Осуми култивира мутирала мая, в чиято вакуола липсват ензими за разграждане и същевременно стимулира автофагия, принуждавайки клетките да гладуват.

Резултатите са поразителни. За часове вакуолите се изпълват с малки неразградени "сакчета" - автофагозоми.

Експериментът на Осуми доказва, че автофагията съществува

Още по-същественото е, че ученият вече разполага с метод за идентифициране и характеризиране на ключови гени с роля в процеса. Резултатите от "пробива" си японският учен публикува през 1992 г.

След идентифицирането на машинарията за автофагия при мая остава ключовият въпрос дали съществува съответстващ механизъм, който контролира този процес в други организми. Скоро става ясно, че на практика идентични механизми действат в нашите собствени клетки. Научният свят вече разполага със средството да изследва важността на автофагията при хората.

Благодарение на Йошинори Осуми и негови последователи вече е известно, че автофагията контролира важни физиологични функции, при които е необходимо клетъчни компоненти да бъдат разградени и рециклирани, и е съществена за клетъчната реакция към глад и стрес.

След инфекция например автофагията елиминира нашествениците в клетката - вируси и бактерии. Процесът играе роля и в ембрионалното развитие и клетъчната диференциация.

Клетките използват автофагия и за елиминирането на опасни протеини и органели, осъществявайки механизъм за контрол на качеството, който е от изключителна важност за противодействие на последствията на стареене.

Нарушената автофагия стои зад редица болести - Паркинсон, диабет, рак, генетични и свързани с възрастта заболявания

Целта на интензивно текущо проучване е разработването на лекарства, способни да въздействат върху автофагията при редица болести. 

Коментари 2
Кирилица:
Фонетична
Имате 2000 позволени символа

* Моля, коментирайте конкретната статия и използвайте кирилица! Не се толерират мнения с обидно или нецензурно съдържание, на верска или етническа основа, както и написани само с главни букви!

2 коментара
 
Обратно в сайта X

ДОСТЪП ЗА ЛОГНАТИ ПОТРЕБИТЕЛИ За да пишете, оценявате или докладвате коментари, моля логнете се в профила си.

  1. Запомни ме
забравена парола Полетата маркирани с * са задължителни
Полето Потребителско име не трябва да е празно.
Полето E-mail не трябва да е празно.
Полето Парола не трябва да е празно.
Полето Повторете паролата не трябва да е празно.
  1. Декларирам, че съм се запознал с Общите условия за ползване на услугите на Нетинфо.
Полетата маркирани с * са задължителни

Последни

Мърмотът Фил и съпругата му Филис станаха родители

Мърмотът Фил и съпругата му Филис станаха родители

Любопитно Преди 2 минути

Фил е най-популярният мармот, който прогнозира настъпването на пролетта в САЩ

След убийството на 56-годишен мъж: Жители излизат на протест в Добрич

След убийството на 56-годишен мъж: Жители излизат на протест в Добрич

България Преди 15 минути

Шествието на гражданите ще се проведе в събота от 11.30 ч.

Почитаме паметта на виден светец, кой е той

Почитаме паметта на виден светец, кой е той

Любопитно Преди 1 час

Живял в III век, бил свят по живот и усърден в разпространението на истинската вяра

Пожар в центъра на Русе

Пожар в центъра на Русе

България Преди 1 час

Огънят е тръгнал малко преди полунощ

Взривове в няколко украински области, Русия атакува инфраструктурни обекти

Взривове в няколко украински области, Русия атакува инфраструктурни обекти

Свят Преди 2 часа

Блогър, живеещ край град Камянске, съобщи в Telegram за кратер в района, дълбок 4 м и широк 10 м

Рак и диабет: Ето защо е вредно готвенето с вече използвано олио

Рак и диабет: Ето защо е вредно готвенето с вече използвано олио

Любопитно Преди 2 часа

За съжаление вкусните лакомства, които се приготвят във фритюрници, са свързани с редица заболявания

Срещите на президента Радев с потенциалните служебни премиери продължават

Срещите на президента Радев с потенциалните служебни премиери продължават

България Преди 2 часа

Списъкът, от който държавният глава може да избира, е сведен до минимум

US Air Force налива $28 млрд. за следващото поколение изтребители

US Air Force налива $28 млрд. за следващото поколение изтребители

Технологии Преди 2 часа

Те ще бъдат ескортирани от нов безпилотен дрон

Мистерията около синдрома на Хавана се заплита

Мистерията около синдрома на Хавана се заплита

Свят Преди 2 часа

Учените изследват различни видове магнитно-резонансни сканирания за измерване на обема, структурата и функциите на мозъка при 81 участници

Изкуственият интелект достига и до Google Maps

Изкуственият интелект достига и до Google Maps

Технологии Преди 2 часа

Чрез него приложението ще дава повече информация

Катастрофа в София, моторист е в много тежко състояние

Катастрофа в София, моторист е в много тежко състояние

България Преди 8 часа

Ударили са се кола и два мотора

Шеф Ангелов шокира всички с решението си в Hell’s Kitchen

Шеф Ангелов шокира всички с решението си в Hell’s Kitchen

Любопитно Преди 9 часа

Той даде втори шанс на талантливата Никол, която беше на крачка от напускане на надпреварата

Гърция съди "Газпром" за цените на газа

Гърция съди "Газпром" за цените на газа

Свят Преди 10 часа

DEPA е подала молба за арбитраж

Поне 45 души загинаха при падането на автобус от мост Република Южна Африка

Поне 45 души загинаха при падането на автобус от мост Република Южна Африка

Свят Преди 11 часа

Автобусът е паднал от височина от петдесет метра

Скандал, Русия наложи вето на резолюцията на ООН за КНДР

Скандал, Русия наложи вето на резолюцията на ООН за КНДР

Свят Преди 12 часа

Гласуването в 15-членния съвет завърши с 13 гласа "за", Русия гласува "против"