Autofagian ominaisuudet, tyypit, toiminnot, tutkimukset

Se Autofagia Se on solunsisäinen hajoamisjärjestelmä, joka tapahtuu säilyneellä tavalla kaikkien eukaryoottisolujen (ja hiivojen tyhjöt) lysosomissa. Sanaa käytetään yleensä viittaamaan sytosolikomponenttien hajoamiseen tai solun "osiin", jotka ovat "vanhentuneita" tai jotka ovat lopettaneet toiminnan oikein.

Termi autofagia keksittiin vuonna 1963 Rockefeller -yliopistossa Duve, joka myös havaitsi ja kuvasi solujen endosytoosiprosesseja. Kirjaimellisesti sana autofagia tarkoittaa "itseään kuluttamista", vaikka jotkut kirjoittajat kuvaavat sitä "auton kannibalismiksi".

Makroautofagin ja mikroanofagian graafinen esitys (lähde: Cheung ja IP [CC 3: lla.0 (https: // creativecommons.Org/lisenssit/by/3.0)] Wikimedia Commonsin kautta)

Tämä järjestelmä eroaa hajoamisvälitteisestä hajoamisesta.

Tästä ei -selektiivisestä fagosytoosista huolimatta erilaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että autofagialla on lukuisia fysiologisia ja patologisia vaikutuksia. Koska se aktivoituu nälkään sopeutumisen aikana, kehityksen aikana, tunkeutuvien mikro -organismien poistamiseksi ohjelmoidun solukuoleman aikana, kasvainten poistamiseksi, antigeenien esittelyyn jne.

[TOC]

Ominaisuudet

Autofhagy, kuten mainittiin, on prosessi.

”Autofagian” prosessi alkaa organellin kapseloinnilla, joka hajoaa kaksoiskalvolla, muodostaen autofagosomiksi kutsutun kalvokehon. Autofagosomikalvo sulaa myöhemmin lysosomaalisella kalvolla tai myöhäisellä endosomilla.

Jokainen näistä vaiheista aminohappojen tai muiden komponenttien sieppauksen, hajoamisen ja vapautumisen välillä kierrätysharjoitteluun erilaisia ​​toimintoja erilaisissa soluyhteydessä, mikä tekee autofagiasta erittäin monitoimisen järjestelmän.

Autofagia on melko kontrolloitu prosessi, koska vain merkittyjä solukomponentteja on suunnattu tähän hajoamisreitille ja merkinnät tapahtuu yleensä solujen uusintaprosessien aikana.

Esimerkiksi, kun maksasolu muodostaa detoksifikaatiovasteen vasteena rasvapiiriin liittyville lääkkeille, sen sileä endoplasminen retikulum proliferoituu huomattavasti ja kun lääkkeen aiheuttama ärsyke pienenee, liiallinen sileä endoplasminen retikulumi poistetaan sytosolisesta tilasta autofagian avulla autofagialla.

Autofagian induktio

Yksi tapahtumista, joka yleisimmin laukaisee autofagisia prosesseja, on nälkä.

Voi palvella sinua: eksosytoosi: prosessi, tyypit, toiminnot ja esimerkit

Organismista riippuen erityyppiset välttämättömät ravintoaineet voivat laukaista tämän "kierrätys" -järjestelmän. Esimerkiksi hiivoissa, vaikka tiettyjen aminohappojen ja nukleiinihappojen hiilen puute voi indusoida autofagiaa, typen puute on tehokkain ärsyke, joka on myös pätevä kasvisoluissa.

Vaikka sitä ei ole ymmärretty täysin, soluilla on erityisiä ”antureita” sen määrittämiseksi, milloin välttämätön ravintoaine tai aminohappo on erittäin alhaisissa olosuhteissa, ja siten laukaisee koko kierrätysprosessin lysosomien läpi.

Nisäkkäissä jotkut hormonit osallistuvat autofagian säätelyyn (positiivinen tai negatiivinen) tiettyihin elimiin kuuluviin soluihin, kuten insuliiniin, jotkut kasvutekijät tai interleukiinit jne.

Kaverit

Eukaryooteissa on kolme päätyyppiä autofagiaa: chaperonien välittämät makroautofagia, mikroanofagia ja autofagia. Ellei määritelty, termi autofagia viittaa makroautofagiin.

Vaikka kolme autofagiatyyppiä ovat morfologisesti erilaisia, kaikki päättyvät aineiden kuljettamiseen lysosomeihin niiden hajoamiseen ja kierrätykseen.

Makroautofagi

Tämä on eräänlainen autofagia, joka riippuu koulutuksesta Novo fagosyyttisiä vesikkeleitä, jotka tunnetaan nimellä autofagosomit. Näiden vesikkelien muodostuminen on riippumaton kalvon "keltuaisten" muodostumisesta, koska ne muodostuvat laajentumalla.

Hiivoissa autofagosomien muodostuminen alkaa tietyssä paikassa, joka tunnetaan nimellä PAS, kun taas nisäkkäissä esiintyy monia erilaisia ​​sytosolikohteita, jotka todennäköisesti liittyvät endoplasmiseen retikulumiin "omegasomien" kautta tunnetuissa rakenteissa.

Autofagosomien koko on hyvin vaihteleva ja riippuu organismista ja fagosyytin tai organulum -molekyylin tyypistä. Voi vaihdella 0: sta.4-0.9 μm halkaisija hiivassa jopa 0: een.5-1.5 μm nisäkkäissä.

Kun autofagosomi- ja lysosomikalvot Mel. Tämä organelle tunnetaan sitten autolisosomina.

Joillekin kirjoittajille makroautofagi voidaan alaruokaisin puolestaan ​​indusoidussa autofagiassa ja perusautofagiassa. Indusoitua makroautofagia käytetään aminohappojen tuottamiseen pitkittyneen nälkään ajanjakson jälkeen.

Makroautofagi.

Voi palvella sinua: Lipidilautteet: Ominaisuudet, tyypit, toiminnot

Mikroanofagia

Tämäntyyppinen autofagia viittaa prosessiin, jossa sytoplasminen pitoisuus johdetaan lysosomiin mainitun organellin kalvossa tapahtuvien invaginaatioiden kautta.

Kun nämä invaginations tuotetut vesikkelit on otettu lysosomiin, kelluvat vapaasti luumenissa, kunnes ne on lueteltu ja niiden sisältö vapautuu ja hajoaa spesifiset entsyymit.

Chaperone välittää selfofagia

Tämän tyyppistä autofagiaa on raportoitu vain nisäkkäiden soluille. Toisin kuin makroautofagia ja mikroanofagia, jossa jotkut sytosoliset osat ovat epäspesifisesti fagosyittejä.

Jotkut tutkijat ovat todenneet, että tämä Pentapéptid -motiivi liittyy KFERQ -sekvenssiin ja että se on yli 30%: n sytosoliproteiineista.

Sitä kutsutaan "chaperonas -välittämäksi", koska chaperone -proteiinit ovat vastuussa tämän syyn ylläpitämisestä säilyneeksi niiden tunnistamisen helpottamiseksi ja proteiinin taittamisen välttämiseksi.

Proteiinit, joissa on tällä etiketti. Monet hajoamisalustat ovat glykolyyttisiä entsyymejä, transkriptiotekijöitä ja niiden estäjiä, kalsiumyhdistysproteiineja tai lipidejä, proteosomin alayksiköitä ja joitain vesikulaariseen liikenteeseen liittyviä proteiineja.

Samoin kuin kaksi muuta autofagiaa, chaperon -välitteinen autofagia.

Funktiot

Yksi autofagin päätoiminnoista.

Lysosomien elektronisten mikrofotografioiden havaitsemisen ansiosta nisäkässoluissa on havaittu peroksisomien ja mitokondrioiden läsnäolo.

Esimerkiksi maksasolussa mitokondrioiden keskimääräinen käyttöikä on 10 päivää, minkä jälkeen lysosomit fagosyydoivat tämän organelin, jossa se hajoaa ja sen komponentit kierrätetään eri aineenvaihduntaan.

Ravitsemusaineiden alhaisessa konsentraatiossa solut voivat laukaista autofagosomien muodostumisen sytosoliosan "selektiivisesti kaappaamiseen", samoin kuin näiden autofagosomien pilkotut metaboliitit voivat auttaa soluja selviytymään, kun ulkoiset olosuhteet rajoittuvat ravitsemuksellisesta näkymästä.

Voi palvella sinua: Erytropoiesis: vaiheet ja sen ominaisuudet, säätely, stimulantit

Terveyden ja kehityksen toiminnot

Autofagialla on tärkeitä toimintoja solujen uudelleenjärjestelyissä erilaistumisprosessissa, koska se osallistuu sytosolisten osien hylkäämiseen, joita ei vaadita tiettyinä aikoina.

Sillä on myös merkittäviä vaikutuksia solujen terveyteen, koska se on osa viruksia vastaan ​​ja tunkeutuvia bakteereja koskevia puolustusmekanismeja.

Yoshinori Ohsumi Studies

Japanilainen tutkija Yoshinori OHSUMI, Fysiologian ja lääketieteen Nobel -palkinnon kanssa, kuvasi hiivojen itsepoiston molekyylimekanismeja tutkiessaan näiden yksisoluisten organismien monien proteiinien ja tyhjiöiden metabolista kohdetta ja tyhjöitä.

Hänen teoksissaan Ohsumi ei vain tunnistanut prosessiin osallistuvia proteiineja ja reittejä, vaan myös osoitti, kuinka autofagiareittiä säädetään sen proteiinien vaikutuksen ansiosta, jotka kykenevät "sensuuriin" erilaisiin aineenvaihduntaan.

Hänen työnsä alkoi tarkalla mikroskooppisilla havainnoilla intensiivisten hajoamisen aikana. Selkeitä pidetään "roskien" ja solujätteen varastointipaikoina hiivoista.

Tarkkailemalla hiivia, joilla on vialliset mutanttien genotyypit erilaisille tai hypoteettisesti sukulaisille geeneille, jotka liittyvät autofagiaan (tunnetaan nimellä geenit Atg), Tämä tutkija ja hänen yhteistyökumppaninsa onnistuivat kuvaamaan autofagista hiivajärjestelmää geneettisellä tasolla.

Myöhemmin tämä tutkijaryhmä määritteli näiden geenien koodaamien proteiinien tärkeimmät geneettiset ominaisuudet ja antoi merkittävän panoksen niiden vuorovaikutukseen ja itsetuntojen alkamisesta ja toteuttamisesta vastaavien kompleksien muodostumiseen hiivoissa.

Yoshinori Ohsumin teosten ansiosta ymmärrämme paremmin autofagian molekyyliset näkökohdat sekä sen tärkeät vaikutukset solujen ja elimien oikeaan toimintaan, jotka muodostavat meidät muodostavat meidät.

Viitteet

1. Alberts, b., Johnson, a., Lewis, J., Morgan, D., Raff, m., Roberts, k., & Walter, P. (2015). Solumolekyylin biologia (6. ed.-A. New York: Garland Science.
2. Klionsky, D. J -., & EMR, S. D -d. (2000). Autofhagy solujen hajoamisen säänneltynä reitinä. Tiede, 290, 1717-1721.
3. Mizushima, n. (2007). Autofagia: prosessi ja toiminto. Geenit ja kehitys, kaksikymmentäyksi, 2861-2873.
4. Mizushima, Noboru, ja Komatsu, M. (2011). Valtatie: Solujen ja kudosten uusiminen. Solu, 147, 728-741.
5. Rabinowitz, J. D -d., Ja valkoinen, ja. (2010). Autofagia ja aineenvaihdunta. Tiede, 330, 1344-1348.