Учёные обнаружили механизм «жемчужного деления» митохондрий

Международная группа исследователей раскрыла ранее неизвестный механизм, который помогает митохондриям равномерно распределять свою ДНК внутри клетки. Это явление связано с организацией так называемого «второго генома».

Роль митохондрий в клетке

Митохондрии выполняют функцию энергетических станций клетки, преобразуя питательные вещества в энергию. Помимо этого, они содержат собственный генетический материал — митохондриальную ДНК.

Внутри клетки мтДНК организована в кластеры — нуклеоиды, количество которых может достигать тысяч. Их равномерное распределение критически важно для нормального функционирования клетки.

Почему это было загадкой

Учёные давно наблюдали, что нуклеоиды расположены с регулярными интервалами, но не могли объяснить механизм такой точной организации.

Существующие гипотезы, связанные со слиянием или делением митохондрий, не объясняли стабильность этого расстояния.

Новый механизм организации ДНК

Исследователи из EPFL под руководством Сулианы Мэнли и Хуана Ландони обнаружили процесс, который они назвали «митохондриальным жемчужным делением».

В этом состоянии митохондрии формируют цепочку с регулярными сужениями, напоминающую «бусины на нити». Это позволяет разделять кластеры ДНК и перераспределять их по длине органеллы.

Наблюдения и эксперименты

С помощью сверхразрешающей и коррелированной микроскопии учёные наблюдали динамику отдельных нуклеоидов в живых клетках.

Процесс формирования «жемчужин» происходит многократно в течение минуты, при этом расстояние между ними совпадает с естественным интервалом между нуклеоидами.

Активация процесса связана с поступлением кальция и особенностями мембранной структуры митохондрий.

Почему это важно

Открытие показывает, что клетки используют физические механизмы наряду с биохимическими для организации генома.

Это может помочь лучше понять развитие заболеваний, связанных с митохондриальной ДНК, включая нейродегенеративные патологии и возрастные изменения.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX.