Как митохондрии делают разрез


Митохондрии либо разделяются пополам для размножения внутри клетки, либо отрезают их концы, чтобы избавиться от поврежденного материала. Это вывод биофизиков EPFL в своем последнем исследовании деления митохондрий. Это серьезный от классического объяснения в учебниках жизненного цикла этой хорошо известной органеллы, электростанции клетки. Результаты опубликованы сегодня в .

«До этого исследования было плохо изучено, как митохондрии решают, где и когда делиться», – говорит биофизик EPFL Сулиана Мэнли и старший автор исследования.

Большой вопрос: регулирование деления митохондрий

Деление митохондрий важно для пролиферации митохондрий, что имеет фундаментальное значение для роста клеток. По мере того, как клетка становится больше и в конечном итоге делится, ей требуется больше топлива и, следовательно, больше митохондрий. Но митохондрии имеют свою собственную ДНК, отдельную от клетки, поэтому митохондрии имеют собственный жизненный цикл. Они могут размножаться только путем репликации своей ДНК и деления самих себя.


Хрестоматийное объяснение деления митохондрий подробно описывает белковый механизм, который разрезает митохондрии на две дочерние митохондрии, что приводит к их пролиферации. Но в научной литературе появлялось все больше свидетельств того, что деление митохондрий также является способом избавления от поврежденного материала.

«Для меня большой вопрос заключался в том, как митохондрии узнают, когда размножаться, а когда деградировать? Как клетка регулирует эти две противоположные функции митохондриального деления?» объясняет постдок EPFL Татьяна Клееле и первый автор исследования.

Четыре года исследований и 2000 митохондрий спустя Клее и Мэнли обнаружили, что место расщепления митохондрий вовсе не случайно.

Наноразмерная микроскопия сверхвысокого разрешения

До сих пор динамика участков деления митохондрий никогда не измерялась с высокой точностью и в больших количествах. Но благодаря собственному микроскопу со сверхвысоким разрешением (iSIM) биофизики EPFL смогли наблюдать множество отдельных митохондрий в живых линиях раковых клеток и кардиомиоцитах мышей, когда они разделяются на более мелкие сегменты.