Зелёные и оранжевые структуры на этом изображении — гемифусомы, недавно открытые органеллы, которые могут представлять собой ранее не признанный путь рециркуляции в клетках человека
В клетках человека обнаружена новая органелла, которую учёные назвали «гемифусомой».
Как и полноразмерные органы в нашем теле, органеллы внутри клеток представляют собой специализированные структуры, выполняющие определённые функции. Наблюдая за филаментами, поддерживающими форму клеток, Сехам Эбрахим, доцент Университета Вирджинии, и её команда заметили новую структуру, которая постоянно появлялась на создаваемых ими 3D-изображениях.
То, что поначалу казалось артефактом изображений, оказалось новой органеллой, которая может участвовать в сортировке, переработке и отбраковке белков в клетках человека. Эбрахим сравнил форму гемифусомы со снеговиком в шарфе: маленькая голова, прикреплённая к большому телу, с тонкой границей, разделяющей два конца. Диаметр органеллы составляет около 100 нанометров, что меньше половины размера даже маленькой митохондрии — энергетического центра клетки.
Учёные смогли наблюдать гемифусомы, потому что для получения изображений они использовали метод, называемый криоэлектронной томографией (крио-ЭТ). Этот метод предполагает быстрое замораживание клеток четырёх лабораторных клеточных линий, чтобы сохранить как можно больше их структур, что позволило создать чёткие трёхмерные изображения.
«Это как моментальный снимок во времени без каких-либо химикатов или пятен», — сказал Эбрахим в интервью Live Science. По её словам, используя эту технику визуализации, они могут заглянуть внутрь клеток в «очень естественном состоянии» — так, как будто это стеклянные шарики.
На этом криоэлектронно-томографическом изображении (слева) и двух соответствующих схемах (в центре и справа) показана характерная структура гемифузомы, где две мембраны везикул соединяются через гемифузионную диафрагму.
В своей работе, опубликованной в журнале Nature Communications, исследователи пишут, что жёсткие этапы обработки, которым подвергаются клетки при использовании других методов визуализации, вероятно, не позволили заметить гемифузомы раньше. Кроме того, при использовании других методов визуализации для изучения движения, разворачивающегося в живой клетке, органелла, вероятно, была слишком мала, чтобы её можно было увидеть, и выглядела максимум как размытое пятно, добавила Эбрахим.
Эбрахим и её коллеги наблюдали конфигурацию везикул, которую они никогда раньше не наблюдали. Везикулы — это шарообразные структуры, используемые для транспортировки таких веществ, как белки и гормоны, внутри и между клетками. Новое исследование показало, что две везикулы слиты вместе, а между ними находится двухслойный барьер из жира.
«Даже с точки зрения биофизики это прорыв, — говорит Эбрахим, — потому что с биофизической точки зрения люди всегда предсказывали или теоретизировали, что везикулы могут существовать в таком гемифузном состоянии… но это был первый случай, когда это реально заметили в живой клетке». Это наблюдение дало название гемифусоме, поскольку гемифузия — это частичное слияние двух бислоев.
Источник: habr.com