Meie rakkudes peituvad saladused, millest bioloogiatunnis ei räägitud

Punased vererakud. Pilt on illustratiivne. Foto: Shutterstock

Bioloogiatunnis räägiti organellidest – raku sees asuvatest väikestest üksustest, millel on spetsiifilised funktsioonid. Näiteks mitokondrid toodavad energiat, lüsosoomid taaskasutavad jäätmeid ja tuum säilitab DNAd. Pikka aega arvati, et kõik organellid on ümbritsetud membraaniga.

2000. aastatel avastati aga, et mõned organellid ei vaja membraani. Need membraanita organellid ehk biomolekulaarsed kondensaadid on muutnud bioloogide arusaama rakukeemiast ja elu päritolust. Kondensaadid moodustuvad, kui teatud valgud ja RNA-molekulid rakus koonduvad geelitaolisteks tilkadeks. Need struktuurid loovad unikaalse mikrokeskkonna, kus kogunevad spetsiifilised molekulid, moodustades biokeemilisi «kambrikesi», vahendab The Conversation.

Biomolekulaarsed kondensaadid on vedelikulaadsed ja neid on seni avastatud umbes 30 tüüpi – rohkem kui traditsioonilisi membraaniga organelle. Osa kondensaatidest täidab kindlaid rolle, näiteks osalevad ribosoomide (valkude sünteesijad) moodustamises, kuid paljude funktsioonid pole veel teada.

Valgu struktuur ja funktsioon

Biomolekulaarsed kondensaadid on seadnud kahtluse alla traditsioonilise biokeemia põhimõtte, et valkude funktsioon sõltub nende kindlast struktuurist. Kondensaate moodustavad valgud sisaldavad sageli struktuurituid piirkondi, mis siiski täidavad olulisi ülesandeid. See avastus on avanud uusi küsimusi, kuidas struktuuritud ja struktuuritud piirkonnad raku funktsioone mõjutavad.

Elu päritolu

Biomolekulaarseid kondensaate on leitud ka bakterites, mida seni peeti lihtsateks rakkudeks. See näitab, et bakterid on keerukamad, kui varem arvati. Lisaks on need avastused muutnud teadlaste arusaama elu päritolust. Kui RNAd suudavad moodustada kondensaate ilma membraanideta, on võimalik, et elu eelkäijad Maal võisid olla sellised struktuurid, mitte membraaniga ümbritsetud rakud.

Meditsiinilised rakendused

Biomolekulaarsed kondensaadid on avamas uusi võimalusi haiguste, näiteks Alzheimeri ja Huntingtoni tõve, raviks. Teadlased töötavad välja ravimeid, mis suudavad kondensaate lahustada või soodustada nende moodustumist. Pikas perspektiivis võib iga kondensaat seostuda konkreetse funktsiooniga, avades uusi teid haiguste mõistmiseks ja ravimiseks.