Nieoczekiwana struktura odkryta w komórkach roślinnych. Dlaczego dotąd pozostawała niezauważona?

Peroksysom, organellum zwane dawniej mikrociałkiem, otoczone jest jedną błoną, o kształcie owalnym bądź sferycznym. W komórce roślinnej peroksysomy znajdują się w bezpośrednim kontakcie z chloroplastami i mitochondriami i stykają się z powierzchniami ich błon. Nie są one najważniejszą maszynerią komórkową, ale odgrywają kluczową rolę w rozkładaniu i syntezie cząsteczek.

To właśnie wewnątrz peroksysomów komórek roślinnych naukowcy znaleźli pęcherzyki – coś, czego obecności w tym organellum się nie spodziewano.

Peroksysomy unoszą się wokół komórek wszystkich organizmów wielokomórkowych, usuwając reaktywne cząsteczki zawierające tlen i pomagając w rozkładaniu tłuszczów. U ludzi i innych ssaków mają tylko 0,1 mikrometra, są na tyle małe, że nawet przy użyciu mikroskopów o dużej mocy trudno jest je dokładnie obserwować.

Nieoczekiwane struktury w peroksysomie zauważył Zachary Wright, biochemik z Uniwersytetu Rice’a, kiedy badał Arabidopsis thaliana, czyli rzodkiewnik pospolity. Ten gatunek jest w botanice gatunkiem modelowym, podobnie jak myszy i muszki owocowe w badaniach biologicznych człowieka. Arabidopsis ma naprawdę duże peroksysomy, w sadzonkach mogą mieć nawet 9-12 mikrometrów, dzięki czemu można dokładnie przyjrzeć się ich strukturze.

– Jasne fluorescencyjne białka, w połączeniu z dużo większymi peroksysomami u Arabidopsis, sprawiły, że dostrzeżenie tego (obecności pęcherzyków – przyp. red.) było znacznie łatwiejsze. Wróciłem do naprawdę starej literatury z lat 60. na temat peroksysomów i zauważyłem, że zaobserwowano podobne rzeczy, po prostu ich nie rozumiano – czytam w Science Alert

Zespół Wrighta odkrył, że oprócz normalnej błony, o której istnieniu wiedzieliśmy, wewnątrz organelli znajduje się również wiele innych membran, znanych również jako pęcherzyki.

Pęcherzyki są zwykle używane do transportu cząsteczek wokół komórki lub wewnątrz organelli. Przechowują cząsteczki bezpiecznie schowane w wodoszczelnym kokonie, gdzie nie mogą reagować z innymi częściami komórki.

Aby potwierdzić, czy nowo odkryte pęcherzyki peroksysomów znajdują się również w ludzkich komórkach oraz jaka jest ich faktyczna rola, konieczne będzie przeprowadzenie dalszych badań.

„Nasze odkrycia sugerują istnienie mechanizmu mobilizacji lipidów, który pozwala uniknąć problemów związanych z przetwarzaniem nierozpuszczalnych metabolitów. Ta rewizja klasycznego poglądu na peroksysomy jako organelle jednobłonowe ma implikacje dla wszystkich aspektów biogenezy i funkcji peroksysomów i może pomóc w rozwiązaniu podstawowych problemów związanych z ewolucją peroksysomów” - piszą autorzy analizy w artykule na łamach Nature Communications.