Ученые обнаружили неожиданную структуру, скрытую внутри клеток растений

Хотя мы думаем, что клетки внутри нас и органеллы, из которых они состоят, довольно хорошо изучены, кажется, что нас ждут некоторые сюрпризы.

Группа исследователей только что опубликовала статью, в которой описывается удивительная структура внутри органеллы, которая десятилетиями оставалась скрытой на виду.

Органелла называется пероксисомой — это пузырьковая мембрана, заполненная гранулированным белковым матриксом, называемым просветом. Это не самый важный клеточный аппарат (не совсем митохондрии или ядро), но эти очень, очень крошечные клеточные органы играют ключевую роль в разрушении и синтезе молекул.

Пероксисомы плавают вокруг клеток всех многоклеточных организмов, удаляя реактивные молекулы, содержащие кислород, и помогая расщеплять жиры. У человека и других млекопитающих они составляют всего 0,1 микрометра — достаточно малы, чтобы даже с помощью микроскопов с большим увеличением рассмотреть их.

«Пероксисомы в клетках дрожжей и млекопитающих имеют меньшее разрешение, чем разрешение света», — объясняет биохимик из Университета Райса Захари Райт.

«С флуоресцентной микроскопией вы можете увидеть только точку. Это предел, на который способен свет».

Но Райт изучал растение Arabidopsis thaliana в качестве выпускника, когда он обнаружил неожиданные структуры внутри пероксисомы.

Арабидопсис, разновидность водяного кресс-салата, имеет действительно большие пероксисомы. В ростках они могут достигать 9-12 микрометров, что достаточно, чтобы не только четко различать их под микроскопом, но и заглядывать внутрь них.

Как вы можете видеть на изображении выше, команда обнаружила, что помимо нормальной мембраны, о которой мы знали, есть также много других мембран внутри органелл, также известных как везикулы.

Эти пузырьки (зеленые, обозначающие мембраны) плавают в просвете (розовые).

Везикулы обычно используются для транспортировки молекул вокруг клетки или внутри органеллы. Они надежно удерживают молекулы в водонепроницаемом коконе, где они не могут вступать в реакцию с другими частями клетки.

«Используя преимущества системы арабидопсиса, — написала команда в своей новой статье, — наши результаты бросают вызов давнему представлению о пероксисомах как простых мембранных органеллах и могут помочь в решении фундаментальных вопросов функции и эволюции пероксисом».

Хотя нам необходимо провести дополнительные исследования, чтобы подтвердить, что недавно обнаруженные везикулы пероксисомы также находятся в клетках человека и каковы на самом деле их функции.

Исследование опубликовано в Nature Communications.

Источники: Фото: Пероксисомы 4-дневных растительных клеток Arabidopsis thaliana. (Райт и Бартель, Nature Communication, 2020)