Ssylka

Как нейроны экономят энергию при производстве белков?

Человеческий мозг, составляющий всего несколько процентов от массы тела, потребляет около 20% всей энергии организма. Международная группа ученых из Университетской клиники Бонна, Университета Бонна и Университетского медицинского центра Геттингена выяснила, как нервные клетки оптимизируют расход энергии при синтезе и транспортировке белков.
Как нейроны экономят энергию при производстве белков?
Изображение носит иллюстративный характер

Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, показало, что нейроны используют сложную систему энергосбережения при определении местоположения и количества мРНК и кодируемых ими белков. Профессор Татьяна Чумаченко, руководитель исследовательской группы Института экспериментальной эпилептологии и когнитивных исследований, отмечает, что синтез белков в неправильном месте может привести к их разрушению до достижения целевой точки.

Используя комбинацию биохимических и микроскопических методов, ученые проанализировали данные более 10 крупномасштабных исследований мРНК и протеомики, охватывающих десятки тысяч молекулярных видов. Первый автор исследования, аспирант Корнелиус Бергманн, подчеркивает, что стремление к экономии энергии определяет количество и расположение мРНК и белков, причем для каждого молекулярного вида это происходит по-разному.

Исследователи обнаружили, что короткоживущие белки чаще синтезируются в дендритах, ближе к синапсам, где они необходимы. По словам профессора Чумаченко, если бы такие белки производились в теле клетки, значительная их часть разрушилась бы во время транспортировки к удаленным синапсам.

Важным открытием стало то, что физические свойства молекул (длина, время жизни) играют более существенную роль в определении места их синтеза, чем их биологические функции. Команда разработала математические модели, сравнивающие энергозатраты на синтез белков в теле клетки с последующей транспортировкой и на синтез непосредственно в дендритах.

Канаан Мусаеи, соавтор исследования, отмечает, что их модель предлагает новый взгляд на интерпретацию десятков существующих наборов данных из разных лабораторий. Это открытие может существенно повлиять на понимание механизмов экспрессии генов в нервных клетках.

Профессор Сильвио Риццоли, директор отдела нейро- и сенсорной физиологии Университетского медицинского центра Геттингена, подчеркивает, что результаты исследования открывают новые перспективы в изучении взаимосвязи экспрессии генов, биологии белков и энергопотребления в нервных клетках.


Новое на сайте

9394Нападение на Салмана рушди: писатель дал показания в суде против предполагаемого... 9393Как подземное озеро "нейрон" стало крупнейшим термальным открытием XXI века? 9392Сверхзвуковой прорыв: XB-1 достиг бесшумного преодоления звукового барьера 9391Как глобальное потепление на 2°C сделает землю непригодной для жизни? 9390Как защитить Okta от киберпреступников в 2024 году? 9389Китайские хакеры DragonRank атакуют серверы IIS через вредоносное по BadIIS 9388Хакеры используют Google Tag Manager для кражи данных банковских карт 9387Критическая уязвимость в iOS: Apple экстренно закрывает брешь в безопасности 9386Волна отзывов продукции в Trader Joe's: анализ масштабной кампании по обеспечению... 9385Как Shell превратила экологическую катастрофу в Нигерии в многомиллионную аферу? 9384Собачий университет: как четвероногие специалисты спасают жизни и раскрывают тайны науки 9383Критические уязвимости в Zimbra Collaboration требуют срочного обновления 9382Как американский комфорт покоряет мировую моду? 9381Невероятный путт длиной в миллион: как развлекательные конкурсы меняют спортивные... 9380Как гигантская космическая структура кипу меняет наше понимание вселенной?