Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X

Naukowy styl życia

Nauka i biznes

Strona główna Informacje

Yoshinori Ohsumi laureatem Nagrody Nobla

Dzięki pracom tegorocznego noblisty Yoshinori Ohsumi rozumiemy, w jaki sposób komórka pozbywa się odpadów, dokonując recyklingu białek. Nobla 2016 w dziedzinie medycyny i fizjologii otrzymał Yoshinori Ohsumi za odkrycia dotyczące mechanizmów autofagii.

Słowo "autofagia” pochodzi z języka greckiego, przy czym „auto”, oznacza „samo”, zaś "phagein" – „jeść”. Tak więc oznacza to „samozjadanie”.

W połowie lat 50. naukowcy odkryli nowy wyspecjalizowany składnik komórki (organellum), który nazwali „lizosomem”. Przypominający pęcherzyk lizosom zawiera enzymy zdolne do trawienia białek, węglowodanów i tłuszczów. Za odkrycie lizosomu belgijski naukowiec Christian de Duve dostał zresztą Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny w roku 1974.

To właśnie de Duve wprowadził pojęcie autofagii. W latach 60. XX w. naukowcy po raz pierwszy zaobserwowali, że komórka może niszczyć swoje własne części składowe – np. uszkodzone białka, a nawet całe organella, w rodzaju mitochondriów. W latach 70. i 80. XX wieku badacze koncentrowali się na badaniach proetasomu – innego systemu pozwalającego rozkładać białka (za te badania, konkretnie - za odkrycie „znacznika” zwanego ubikwityną Aaron Ciechanover, Avram Hershko oraz Irwin Rose dostali nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w roku 2004). Jednak proteasom, choć skuteczny, ma ograniczone możliwości – przetwarza tylko prostsze białka. Skomplikowane białka, a zwłaszcza zużyte organella, przerastają jego wydolność

Zjawisko autofagii okazało się trudne do zbadania i niewiele było o nim wiadomo aż do początku lat 90. XX w., kiedy Yoshinori Ohsumi przeprowadził serię błyskotliwych eksperymentów na drożdżach piekarskich. Udało mu się zidentyfikować geny o podstawowym znaczeniu dla autofagii, a następnie wyjaśnić mechanizmy dotyczące autofagii u drożdży. Później wykazał, że podobne procesy zachodzą w komórkach człowieka.

Yoshinori Ohsumi był aktywny na wielu polach, ale po założeniu własnego laboratorium w roku 1988 skupił się na rozkładzie białek w wakuoli drożdży (wakuola to odpowiednik lizosomu w komórkach ludzi i zwierząt).

Jak wie każdy browarnik - amator, drożdże są wdzięcznym obiektem hodowli. Także ich badania nie nastręczały większych problemów. Naukowcy często korzystają z drożdży jako modelu ludzkiej komórki – zwłaszcza, gdy chodzi o identyfikację genów mających kluczowe znaczenie dla skomplikowanych szlaków metabolicznych komórki.

Techniczny problem stanowiły dla Ohsumiego małe rozmiary drożdżowych komórek. Szczegóły ich wewnętrznej budowy trudno rozróżnić pod mikroskopem, dlatego naukowiec nie był pewien, czy u drożdży w ogóle zachodzi zjawisko autofagii. Postanowił więc zakłócić proces degradacji w wakuoli, wychodząc z założenia, że spowoduje to gromadzenie się pełnych komórkowych odpadków autofagosomów wewnątrz wakuoli.

W tym celu hodował zmutowany szczep drożdży, pozbawiony enzymów potrzebnych do rozkładania odpadów. Jednocześnie pobudzał proces autofagii, głodząc komórki drożdży. I rzeczywiście, już po kilku godzinach wypełniające wakuolę pęcherzyki z nieprzetworzonymi odpadami stawały się pod mikroskopem wyraźnie widoczne. W ten pomysłowy sposób Ohsumi potwierdził istnienie autofagii w komórkach drożdży.

Ważniejszym osiągnięciem było jednak stworzenie metody pozwalającej zidentyfikować i scharakteryzować geny, mające kluczowe znaczenie dla tego procesu. Wyłączając przypadkowe geny za pomocą odpowiedniej substancji chemicznej, można było znaleźć te, które odpowiadały za tworzenie autofagosomów.

Kolejne eksperymenty dotyczące tysięcy zmutowanych szczepów drożdży pozwoliły zidentyfikować 15 genów o kluczowym znaczeniu dla procesu autofagii, a także scharakteryzować funkcjonalnie kodowane przez nie białka. Okazało się, że proces autofagii kontrolowany jest przez kaskadę białek i kompleksów białek, z których każde kontroluje określony etap tworzenia się autofagosomu. Publikacja wyników badań Ohsumiego w roku 1992 miała przełomowe znaczenie.

Wkrótce okazało się, że niemal identyczne mechanizmy funkcjonują również w ludzkich komórkach. Autrofagia kontroluje ważne funkcje fizjologiczne, związane z usuwaniem i recyklingiem. Dzięki autofagii komórka może w razie potrzeby uzyskać materiał budulcowy i energię z odpadów. Jest to niezbędne szczególnie w warunkach niedoboru i stresu. Podczas infekcji komórka może wyeliminować bakterie czy wirusy - a ich substancje budulcowe wykorzystać na własne potrzeby. Bez autofagii nie jest możliwy rozwój zarodka i różnicowanie komórek. Działając jak kontrola jakości, pozwala pozbyć się „wybrakowanych„ białek i organelli, co zapobiega skutkom starzenia.

Dzięki odkryciom Japończyka zmieniło się nasze rozumienie sposobu, w jaki komórka dokonuje „recyklingu” swojej zwartości. Zaburzenia autofagii mają związek z chorobą Parkinsona, cukrzycą typu II i innymi chorobami typowymi dla starszych osób. Wpływające na nią mutacje mogą powodować choroby genetyczne. Także nowotwory mają związek z zaburzoną autofagią. Dlatego właśnie w wielu krajach trwają badania nad lekami działającymi na ten ważny proces.

Źródło: www.pap.pl

Tagi: Yoshinori Ohsumi, nagroda nobla, nobel, autofagia
Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

Recenzje




Informacje dnia: Kontakt z naturą pomaga chronić psychikę w czasie epidemii Ślady demencji w siatkówce Gala wręczenia Nagród Fundacji na rzecz Nauki Polskiej Sztuczna inteligencja "widzi" szum w uszach Co znaczy wysoki procent testów pozytywnych? Ponad 100 studentów SUM wolontariuszami w szpitalach „covidowych” Kontakt z naturą pomaga chronić psychikę w czasie epidemii Ślady demencji w siatkówce Gala wręczenia Nagród Fundacji na rzecz Nauki Polskiej Sztuczna inteligencja "widzi" szum w uszach Co znaczy wysoki procent testów pozytywnych? Ponad 100 studentów SUM wolontariuszami w szpitalach „covidowych” Kontakt z naturą pomaga chronić psychikę w czasie epidemii Ślady demencji w siatkówce Gala wręczenia Nagród Fundacji na rzecz Nauki Polskiej Sztuczna inteligencja "widzi" szum w uszach Co znaczy wysoki procent testów pozytywnych? Ponad 100 studentów SUM wolontariuszami w szpitalach „covidowych”

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Job24 Obywatele Nauki NeuroSkoki Portal MaterialyInzynierskie.pl Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA Mlodym Okiem Polski Instytut Rozwoju Biznesu Analityka Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Bioszkolenia Geodezja Instytut Lotnictwa EuroLab

Szanowny Czytelniku!

 
25 maja 2018 roku zacznie obowiązywać Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2016/679 z dnia 27 kwietnia 2016 r (RODO). Potrzebujemy Twojej zgody na przetwarzanie Twoich danych osobowych przechowywanych w plikach cookies. Poniżej znajdziesz pełny zakres informacji na ten temat.
 
Zgadzam się na przechowywanie na urządzeniu, z którego korzystam tzw. plików cookies oraz na przetwarzanie moich danych osobowych pozostawianych w czasie korzystania przeze mnie ze strony internetowej Laboratoria.net w celach marketingowych, w tym na profilowanie i w celach analitycznych.

Kto będzie administratorem Twoich danych?

Administratorami Twoich danych będziemy my: Portal Laboratoria.net z siedzibą w Krakowie (Grupa INTS ul. Czerwone Maki 55/25 30-392 Kraków).

O jakich danych mówimy?

Chodzi o dane osobowe, które są zbierane w ramach korzystania przez Ciebie z naszych usług w tym zapisywanych w plikach cookies.

Dlaczego chcemy przetwarzać Twoje dane?

Przetwarzamy te dane w celach opisanych w polityce prywatności, między innymi aby:

Komu możemy przekazać dane?

Zgodnie z obowiązującym prawem Twoje dane możemy przekazywać podmiotom przetwarzającym je na nasze zlecenie, np. agencjom marketingowym, podwykonawcom naszych usług oraz podmiotom uprawnionym do uzyskania danych na podstawie obowiązującego prawa np. sądom lub organom ścigania – oczywiście tylko gdy wystąpią z żądaniem w oparciu o stosowną podstawę prawną.

Jakie masz prawa w stosunku do Twoich danych?

Masz między innymi prawo do żądania dostępu do danych, sprostowania, usunięcia lub ograniczenia ich przetwarzania. Możesz także wycofać zgodę na przetwarzanie danych osobowych, zgłosić sprzeciw oraz skorzystać z innych praw.

Jakie są podstawy prawne przetwarzania Twoich danych?

Każde przetwarzanie Twoich danych musi być oparte na właściwej, zgodnej z obowiązującymi przepisami, podstawie prawnej. Podstawą prawną przetwarzania Twoich danych w celu świadczenia usług, w tym dopasowywania ich do Twoich zainteresowań, analizowania ich i udoskonalania oraz zapewniania ich bezpieczeństwa jest niezbędność do wykonania umów o ich świadczenie (tymi umowami są zazwyczaj regulaminy lub podobne dokumenty dostępne w usługach, z których korzystasz). Taką podstawą prawną dla pomiarów statystycznych i marketingu własnego administratorów jest tzw. uzasadniony interes administratora. Przetwarzanie Twoich danych w celach marketingowych podmiotów trzecich będzie odbywać się na podstawie Twojej dobrowolnej zgody.

Dlatego też proszę zaznacz przycisk "zgadzam się" jeżeli zgadzasz się na przetwarzanie Twoich danych osobowych zbieranych w ramach korzystania przez ze mnie z portalu *Laboratoria.net, udostępnianych zarówno w wersji "desktop", jak i "mobile", w tym także zbieranych w tzw. plikach cookies. Wyrażenie zgody jest dobrowolne i możesz ją w dowolnym momencie wycofać.
 
Więcej w naszej POLITYCE PRYWATNOŚCI
 

Newsletter

Zawsze aktualne informacje