Белки клеток меняют свои структуру и роль, если им тепло. Об этом стало известно ученым из Центра биотехнологий Дрездена и Института молекулярной клеточной биологии и генетики имени Макса Планка в Германии.
Десятилетия исследований показали, что различные организмы схожим образом реагируют на температурные изменения. Например, когда им слишком тепло, их клетки перестают расти и прекращают производство белков, необходимых для роста и размножения.
Вместо этого они начинают вырабатывать белки, которые защищают клетки от повреждений. Но исследователи не знают, как клетки распознают тепловой стресс и какие механизмы вызывают изменение их выработки.
Для исследования ученые использовали дрожжи. Так они смогли определить белок Ded1p, который меняет свою структуру при изменении температуры и перепрограммирует всю клетку. Они смоделировали его поведение в лаборатории без других компонентов и увидели, что белок равномерно распределяется в цитоплазме клетки, но при повышении температуры собирается в плотные структуры, используя процесс фазового разделения. Это позволило им сделать вывод, что Ded1p способен чувствовать температуру и выполняет функцию термометра внутри клетки.
«Это говорит нам о том, что эволюция наделила клетки высокой термической чувствительностью, чтобы организмы могли адаптироваться к температурным колебаниям. Это дает нам надежду на то, что организмы смогут справиться с глобальным потеплением», — объяснил профессор Саймон Альберти, который руководил исследованием. Он также добавил, что открытие имеет и более общее значение: исследователи открыли механизм внутри клетки, который помогает организму справляться с изменениями окружающей среды, а не только с тепловым стрессом.
Ученые предположили, что клетки способны справиться с самыми разными тревожными сигналами, используя белки, которые разделены по фазам для запуска различных программ экспрессии генов. В дальнейших исследованиях они хотят определить, может ли этот механизм помочь определить болезни человека заранее — например, возрастные нейродегенеративные заболевания.
Читать еще:
На 3 день болезни большинство больных COVID-19 теряют обоняние и часто страдают насморком
Исследование: коронавирус выживает вне зависимости от температуры воздуха и широты
Китайские ученые создали жидкий металл, как в фильме «Терминатор-2»