„Połykanie komórkowe”, czyli endocytoza, jest zaangażowane w szereg istotnych procesów biologicznych, np. przekaz informacji między komórkami mózgu. Korzystają z niego również wirusy, dla których jest drogą umożliwiającą zaatakowanie komórek gospodarza. Kiedy komórka zaczyna „połykać” cząsteczki znajdujące się w jej otoczeniu, w błonie komórkowej pojawia się „wyszczerbienie”, które stopniowo powiększa się w głąb komórki, tworząc w końcu niewielki pęcherzyk odpowiedzialny za transport „połkniętych” molekuł.

Aby zbadać mechanizmy komórkowe odpowiedzialne za zmiany w błonie komórkowej podczas endocytozy, zespół badawczy Marko Kaksonena i Johna Briggsa zastosował metodę, którą opracowano zaledwie 2 lata temu – śledzono ruch konkretnych molekuł przy pomocy kolejno: mikroskopu świetlnego i elektronowego. Dzięki temu uzyskano dwa różne zbiory informacji, które w połączeniu po raz pierwszy umożliwiły przedstawienie trójwymiarowego obrazu zmian zachodzących w błonie komórkowej podczas „połykania”. Odkryto m. in., że białka, które jako pierwsze osiągają powierzchnię błony komórkowej, nie są w stanie wywołać zmian w jej strukturze, dopóki aktynowy szkielet komórki nie rozpocznie rozciągania błony.

Dane użyte do stworzenia animacji są udostępniane za darmo osobom zainteresowanym. Autorzy filmu wierzą, że ich odkrycie ułatwi kontynuację badań nad mechanizmem endocytozy. Zgłębienie wiedzy na ten temat pozwoli na lepsze zrozumienie zasad funkcjonowania poszczególnych organizmów na poziomie komórkowym. Ponadto nowa metoda obrazowania procesów molekularnych oraz dokonane dzięki niej odkrycia mogą z powodzeniem stać się podstawą dla rozwoju innowacyjnych metod leczenia i zapobiegania chorobom, np. o podłożu wirusowym.

Dotychczas wstępne badania przeprowadzono na komórkach pączkujących drożdży. Zespół EMBL już wkrótce planuje podjąć się obrazowania procesu zachodzącego w przypadku komórek ludzkich.

Opr. Anna Drzazga

Źródło: Wanda Kukulski, Martin Schorb, Marko Kaksonen, John A.G. Briggs. Plasma Membrane Reshaping during Endocytosis Is Revealed by Time-Resolved Electron Tomography. Cell, 2012; 150 (3): 508; http://www.sciencedaily.com