Жасуша ішінен табылған жұмбақ тамшы өмірдің пайда болу тарихын қайта қарауға итермелейді
|

2009 жылы Макс Планк атындағы молекулалық жасуша биологиясы және генетика институтының Энтони Гайман есімді ғалым бастаған биофизиктер тобы жасушаларды зерттеу тәсілін өзгерткен күтпеген жаңалық ашты. Бұл жайында islam.kz порталы habr.com ақпарат көзіне сілтеме жасай отырып мәлім етеді. Топырақ құртының ұрығындағы Р-түйіршіктерді, ақуыздар мен РНҚ-ның ұсақ клоундарын зерттей отырып, ғалымдар бұл құрылымдардың су тамшылары сияқты жасушаның бір ұшында қоюланып, екінші ұшында еріп кететінін анықтады. Бұл құбылыстың сұйықты буға айналдыратын процеске ұқсас немесе керісінше фазалық ауысу процесімен байланысты екені анықталды. Алғашында бұл жаңалық сирек кездесетін биологиялық құбылыс ретінде қабылданды. Алайда, кейінгі зерттеу нәтижесі биомолекулярлық конденсаттардың, кейінірек аталып кеткендей, әрбір жасушада дерлік бар екенін және тіршілікті қамтамасыз етуде шешуші рөл атқаратынын көрсетті. Олар жасушалық процестерді ұйымдастыруға, зақымданған ДНҚ молекулаларын қалпына келтіруге, жасушаларды күйзелістен қорғауға, сондай-ақ, гендерді реттеуге қатысуға көмектеседі. Митохондрия сияқты классикалық мембраналық органеллаларға қарағанда конденсаттар жасушаларға бірегей икемділік бере отырып, мембранасыз ұйымдасуға мүмкіндік береді. Биомолекулярлық конденсаттар ақуыз бен РНҚ молекулаларының өзара әлсіз әрекеттесуінен түзіледі. Бұл ақуыздардың көбінде тығыз тамшыларға жинауға мүмкіндік беретін «жабысқақ аймақтар» болады. РНҚ молекулалары өз құрылымына байланысты конденсаттардың қалыптасуында да маңызды рөл атқарады. Бұл құрылымдар сұйық, желе тәрізді, тіпті, Jell-O сияқты қатты күйге енуге қабілетті; бұл құрылым оларды жасушаға арналған жан-жақты құралдарға айналдырады. Конденсаттардың негізгі функцияларының бірі – күрделі биохимиялық процестерді орындау үшін молекулаларды бір жерден құрастыру қабілеті. Мысалы, жылу кернеуі кезінде конденсаттар ішіндегі ақуыздар бүкпесіз қалады, осыған байланысты қорғаныш молекулаларын алу үшін жасушаға белгі береді. Конденсаттар жасушаларға ДНҚ-ның зақымдануына төтеп беруге де көмектеседі. ДНҚ молекуласы үзілген кезде конденсаттар зақымданған аймақтарды ферменттер қалпына келтіргенше бірге ұстап тұратын «желімнің» бір түрін жасайды. Кейбір жағдайларда мұндай құрылымдар ДНҚ, РНҚ, ақуыздарды бір жерге біріктіру арқылы ген белсенділігін реттейді; бұл қажетті молекулалардың синтезін жылдамдатуға мүмкіндік береді. Организмдегі осындай маңыздылығына қарамастан конденсаттардағы ақау немесе ауытқу ауыр ауру түрлеріне шалдықтыруы. Мәселен, Альцгеймер ауруында конденсаттан алынған ақуыздар ми жасушаларын өлтіретін уытты агрегаттар түзе алады. Осы құрылымдардың қалыптасу тетіктерін түсіну өз кезегінде қазірдің өзінде жаңа емдеу әдістерін әзірлеуге итермелеп отыр. Кейбір ғалымдар нейродегенеративті аурулармен, қатерлі ісіктермен, тіпті, вирустық инфекциямен күресу үшін конденсаттың түзілуін реттей алатын дәрі-дәрмек әзірлей бастады. Dewpoint Therapeutics және Nereid Therapeutics сияқты стартаптар медицинада конденсаттарды пайдалану мүмкіндіктерін зерттейді. Дәлірегі, конденсаттар қызметінде ақаудың немесе ауытқудың пайда болуына жол бермеу үшін олардың түзілуі мен тұрақтылығына әсер ететін дәрі-дәрмек әзірленеді. Конденсаттарға ғалымдардың назар аудара бастағанына табаны күректей 1 ғасырға жуық уақыт өтіп кетіпті. 20 ғасырдың 30-жылдары ғалымдар кейіннен нуклеолус деп аталатын жасушалардағы жұмбақ құрылымдарды байқаған. Тек 2011 жылы ғана бұл түзілімдердің фазалық ауысуларға қабілетті конденсат екенін дәлелдеуге мүмкіндік туды. Бүгінде ғалымдар мұндай құрылымдардың алғашқы жасушалардың шығуында маңызды рөл атқарғанын болжап отыр. Олар молекулаларды ұйымдастырып, алғашқы биологиялық процестердің пайда болуына жағдай жасай алатын еді. Конденсаттардың тіршіліктің шығу тегін түсіну үшін де маңызы зор. Олар күрделі ақуыздар мен РНҚ пайда болғанға дейін молекулаларды ұйымдастыру мен қорғауды қамтамасыз ететін жасушалардың ерте прототиптері болуы мүмкін. Бұл құрылымдар физикалық процестер арқылы табиғи жолмен қалыптасып, оларды Жер бетіндегі тіршіліктің пайда болуына бастайтын негізгі қадамға айналған шығар?! Конденсантқа қатысты зерттеу жұмыстары әлі толас тапқан емес, жалғасуда. Ғалымдар конденсаттың қалай жұмыс істейтінін және олардың түзілуін қандай тетіктер реттейтінін нақты түсінуге талпыныс жасап келеді. Бұл бағыт қазірдің өзінде жасуша биологиясын зерттеудің жаңа кезеңіне айналып, медицинаның келешегіне жол ашады. Биомолекулярлық конденсаттар жасуша тіршілігіне жаңа көзқараспен қарауға мүмкіндік береді, онда молекулалардың хаостары тіршілікті қамтамасыз ететін реттелген құрылымдарға айналады.




