A mitokondriumok baktérium méretű organellumok (körülbelül 1 x 2 µm). A mitokondriumok minden élő eukarióta sejt szerves részét képezik, általában egy sejt körülbelül 2000 mitokondriumot tartalmaz, amelyek teljes térfogata a teljes sejttérfogat 25%-át teszi ki. A forma, a méret és a szám folyamatosan változik. A mitokondriumok száma néhány tíztől százig terjed. Különösen nagy mennyiségben fordulnak elő a növények kiválasztó szöveteiben.

A mitokondriumok méretüktől és formájuktól függetlenül univerzális szerkezetűek, ultrastruktúrájuk egységes. A mitokondriumokat két membrán határolja. A külső mitokondriális membrán választja el a hialoplazmától. Általában sima kontúrokkal rendelkezik, nem képez invaginációkat vagy redőket. Az összes terület mintegy 7%-át teszi ki sejtmembránok. Ennek a membránnak a vastagsága körülbelül 7 nm, nem kapcsolódik a citoplazma más membránjaihoz, és magára zárva van, így egy membránzsák. A külső membránt a belső membrántól egy kb. 10-20 nm széles membránköz választja el. A belső membrán (kb. 7 nm vastag) korlátozza a mitokondrium, mátrixa vagy mitoplazma tényleges belső tartalmát. jellemző tulajdonság A mitokondriumok belső membránjai az a képességük, hogy számos kiemelkedést képezzenek a mitokondriumokon belül. Az ilyen invaginációk leggyakrabban lapos gerincnek vagy cristae-nak tűnnek.

Rizs. A mitokondriumok általános szerveződésének vázlata

1 - külső membrán; 2 -- belső membrán; 3 - a belső membrán invaginációi - cristae; 4 - invaginációs helyek, kilátás a belső membrán felszínéről

A mitokondriumok saját riboszómáikon a mitokondriális DNS irányítása alatt képesek fehérjéik magtól független szintézisére. A mitokondriumok csak hasadás útján jönnek létre.

A mitokondriumok fő funkciója a sejt energiaszükségletének biztosítása a légzés útján. Az energiadús ATP-molekulákat oxidatív foszforilációval szintetizálják. Az ATP által tárolt energia a különféle energiadús anyagok, elsősorban a cukrok mitokondriumában történő oxidáció eredményeként nyerhető. Az oxidatív foszforiláció kemiozmotikus kapcsolással történő mechanizmusát P. Mitchell angol biokémikus fedezte fel 1960-ban.

A riboszómák fő funkciója a transzláció, vagyis a fehérjék szintézise. Az elektronmikroszkóppal készített fényképeken 20-30 nm átmérőjű kerek testeknek tűnnek.

Minden riboszóma 2 különböző méretű, alakú és szerkezetű alegységből áll. A riboszóma alegységeket ülepedési együtthatóik (azaz centrifugálással történő ülepítés) jelölik.

Úgy tűnik, hogy a kis alegység a nagy alegység tetején helyezkedik el úgy, hogy a részecskék között megmarad a tér („alagút”). Az alagút az mRNS elhelyezésére szolgál a fehérjeszintézis során.

A riboszómák egy körülbelül 2,5 mDa molekulatömegű nagy ribonukleoprotein komplex, amely riboszómális fehérjékből, rRNS molekulákból és kapcsolódó transzlációs faktorokból áll. A riboszómák nem membrán organellumok, amelyeken a fehérjeszintézis megy végbe a sejtben. Ezek gömb alakú szerkezetek, amelyek átmérője körülbelül 20 nm. Ezek a legkisebb sejtszervecskék rendkívül összetettek. Egyetlen riboszómát alkotó molekula sem ismétlődik kétszer. Az E. coli baktérium riboszómáit jobban tanulmányozták, mint másokat.

Margoulitz, Kayer és Clares voltak az elsők, akik az endoszimbiotikus elméletet javasolták, Lin pedig folytatta.

A legelterjedtebb hipotézis a mitokondriumok endoszimbiotikus eredete, mely szerint a modern állati mitokondriumok alfa-proteobaktériumokból származnak (amelyekhez a modern Rickettsia prowazekii is tartozik), amelyek behatoltak a progenitor sejtek citoszoljába. Úgy gondolják, hogy az endoszimbiózis során a baktériumok létfontosságú génjeik nagy részét átvitték a gazdasejt kromoszómáiba, és genomjukban (humán sejtek esetében) mindössze 13 polipeptidről, 22 tRNS-ről és két rRNS-ről tartottak meg információt. Minden polipeptid a mitokondriumok oxidatív foszforilációs rendszerének enzimatikus komplexeinek része.

A mitokondriumok egy ősi nagy anaerob prokarióta endocitózisával jönnek létre, amely elnyelte egy kisebb aerob prokariótát. Az ilyen sejtek kapcsolata eleinte szimbiotikus volt, majd egy nagy sejt kezdte irányítani a mitokondriumokban zajló folyamatokat.

Bizonyíték:

A mitokondriumok belső és külső membránjának szerkezetének különbsége

Saját cirkuláris DNS jelenléte a mitokondriumokban (mint a baktériumokban), amely bizonyos mitokondriális fehérjék génjeit tartalmazza

A membránban a saját fehérjeszintetizáló berendezése és a benne lévő riboszómák prokarióta típusúak.

A mitokondriumok osztódása egyszerű bináris módon, vagy bimbózás útján történik, és nem függ a sejtosztódástól.

Bizonyos függetlenség ellenére a mitokondriumok az eukarióta sejt irányítása alatt állnak. Például a hialoplazmában szintetizálódnak bizonyos fehérjék, amelyek a mitokondriumok normális működéséhez szükségesek, és néhány fehérjefaktor, amelyek szabályozzák a mitokondriumok osztódását.

A mitokondriumok és plasztidok DNS-e a legtöbb prokarióta DNS-ével ellentétben intronokat tartalmaz.

Fehérjéiknek csak egy részét kódolja a mitokondriumok és a kloroplasztiszok saját DNS-e, míg a többit a sejtmag DNS-e kódolja. Az evolúció során egy rész "áramlása" volt genetikai anyag a mitokondriális és kloroplasztisz genomtól a nukleáris genomig. Ez magyarázza azt a tényt, hogy sem a kloroplasztiszok, sem a mitokondriumok nem tudnak többé önállóan létezni (szaporodni).

A proto-mitokondriumokat befogó nukleáris citoplazmatikus komponens (NCC) eredetének kérdése nem megoldott. Sem a baktériumok, sem az archaeák nem képesek fagocitózisra, kizárólag ozmotróf alapon táplálkoznak. Molekuláris biológiai és biokémiai vizsgálatok rámutatnak az NCC kiméra archaeális-bakteriális esszenciájára. Az sem világos, hogy a két tartományból származó organizmusok fúziója hogyan történt.

elmélet A kloroplasztiszok endoszimbiotikus eredetét először 1883-ban Andreas Schimper javasolta, aki kimutatta önreplikációjukat a sejten belül. Famincin 1907-ben Schimper munkájára támaszkodva arra a következtetésre jutott, hogy a kloroplasztiszok szimbionták, mint az algák a zuzmókban.

Az 1920-as években az elméletet B. M. Kozo-Polyansky dolgozta ki, felvetették, hogy a mitokondriumok is szimbionták

Sejtmag, nukleocitoplazma

Az archaeákra és baktériumokra jellemző számos tulajdonságú eukarióták keveréke a sejtmag szimbiotikus eredetére utalt egy metanogén archaebaktériumból, amely megszállta a myxobacterium sejtet. A hisztonok például eukariótákban és egyes archaeákban találhatók, és az ezeket kódoló gének nagyon hasonlóak. Egy másik hipotézis, amely megmagyarázza az archaea és az eubaktériumok molekuláris jellemzőinek kombinációját eukariótákban, az, hogy az eukarióták nukleocitoplazmatikus komponensének archaeusszerű ősei horizontális géntranszfer révén megszerezték azt a képességet, hogy fokozzák a géncserét az eubaktériumokkal.

BAN BEN elmúlt évtizedben a vírus eukariogenezisének hipotézise is kialakult. Számos hasonlóságon alapul az eukarióták és vírusok genetikai apparátusának felépítésében: a DNS lineáris szerkezete, szoros kölcsönhatása a fehérjékkel stb. Kimutatták az eukarióták és a poxivírusok DNS-polimerázának hasonlóságát, amely ősei a fő jelöltek a mag szerepére.

Flagella és csillók

Lynn Margulis többek között a flagellák és csillók eredetét javasolta szimbiotikus spirochetákból. Annak ellenére, hogy ezek az organellumok és baktériumok mérete és szerkezete hasonló, valamint a Mixotricha paradoxa létezik, amely spirochetákat használ a mozgáshoz, nem találtak specifikus spirocheta fehérjéket a flagellában. Az összes baktériumban és archaeában közös FtsZ fehérje azonban ismert, hogy homológ a tubulinnal és esetleg annak prekurzorával. A zászlók és a csillók nem rendelkeznek ilyen tulajdonságokkal. bakteriális sejtek, mint zárt külső membrán, saját fehérjeszintetizáló apparátusa és osztódási képessége. Az 1990-es években megjelent DNS bazális testekben való jelenlétére vonatkozó adatokat ezt követően megcáfolták. A bazális testek és a velük homológ centriolák számának növekedése nem osztódással, hanem a régi melletti új organoid felépítésének befejezésével történik.

Peroxiszómák

Christian de Duve 1965-ben fedezte fel a peroxiszómákat. Azt is javasolta, hogy a peroxiszómák az eukarióta sejt első endoszimbiontái, amelyek lehetővé tették, hogy a sejtben növekvő mennyiségű szabad molekuláris oxigén mellett fennmaradjon. a föld légköre. A peroxiszómák azonban, ellentétben a mitokondriumokkal és a plasztidokkal, nem rendelkeznek sem genetikai anyaggal, sem fehérjeszintézis-berendezéssel. Kimutatták, hogy ezek az organellumok a de novo sejtben képződnek az ER-ben, és nincs okuk endoszimbiontnak tekinteni.

A mitokondriumok mikroszkopikus membránszervecskék, amelyek energiával látják el a sejtet. Ezért ezeket a sejtek energiaállomásainak (akkumulátorának) nevezik.

A mitokondriumok hiányoznak a legegyszerűbb élőlények, baktériumok, entameba sejtjeiben, amelyek oxigén felhasználása nélkül élnek. Egyes zöld algák, a tripanoszómák egy nagy mitokondriumot tartalmaznak, és a szívizom sejtjei, az agy 100-1000 ilyen organellával rendelkeznek.

Szerkezeti jellemzők

A mitokondriumok két membránból álló organellumok, amelyeknek külső és belső héja van, köztük van egy membránközi tér és egy mátrix.

külső membrán. Sima, nincs ránc, elhatárolja a belső tartalmat a citoplazmától. Szélessége 7 nm, lipideket és fehérjéket tartalmaz. Fontos szerep porint végez - egy fehérjét, amely csatornákat képez a külső membránban. Ion- és molekulacserét biztosítanak.

membránközi tér. A membránközi tér mérete körülbelül 20 nm. Az azt kitöltő anyag összetételében hasonló a citoplazmához, kivéve a nagy molekulákat, amelyek csak aktív transzporttal tudnak ide behatolni.

Belső membrán. Főleg fehérjéből épül fel, csak egyharmada jut lipid anyagokhoz. Számos fehérje transzportál, mivel a belső membránban nincsenek szabadon átjárható pórusok. Sok kinövést képez - cristae, amelyek úgy néznek ki, mint a lapított gerincek. Oxidáció szerves vegyületek A mitokondriumokban lévő CO 2 -hez a cristae membránján fordul elő. Ez a folyamat oxigénfüggő, és az ATP-szintetáz hatására megy végbe. A felszabaduló energiát ATP-molekulák formájában tárolják és szükség szerint felhasználják.

Mátrix- a mitokondriumok belső környezete, szemcsés homogén szerkezetű. BAN BEN elektron mikroszkóp szemcséket és szálakat láthatunk golyókban, amelyek szabadon fekszenek a cristae között. A mátrix félig autonóm fehérjeszintézis rendszert tartalmaz - itt található a DNS, minden típusú RNS, riboszómák. De mégis, a legtöbb fehérje a sejtmagból származik, ezért a mitokondriumokat félautonóm organelláknak nevezik.

A sejtek elhelyezkedése és osztódása

chondriome mitokondriumok csoportja, amelyek egy sejtben koncentrálódnak. A citoplazmában eltérően helyezkednek el, ami a sejtek specializációjától függ. A citoplazmában való elhelyezkedés a környező organellumoktól és zárványoktól is függ. A növényi sejtekben a perifériát foglalják el, mivel a mitokondriumok a központi vakuólumon keresztül kerülnek a héjba. A vesehám sejtjeiben a membrán kiemelkedéseket képez, amelyek között mitokondriumok találhatók.

Az őssejtekben, ahol az energiát minden organellum egyenletesen használja fel, a mitokondriumok véletlenszerűen helyezkednek el. A speciális cellákban elsősorban a legmagasabb energiafogyasztású helyekre koncentrálódnak. Például a harántcsíkolt izmokban a myofibrillumok közelében helyezkednek el. A spermiumokban spirálisan lefedik a flagellum tengelyét, mivel annak mozgásba hozásához és a spermiumok mozgatásához sok energiára van szükség. A csillók segítségével mozgó protozoonok is nagyszámú mitokondriumot tartalmaznak az alapjukon.

Osztály. A mitokondriumok önálló szaporodásra képesek, saját genommal rendelkeznek. Az organellumok szűkülettel vagy septumokkal osztódnak. Új mitokondriumok kialakulása különböző sejtek különböző gyakorisággal, például a májszövetben 10 naponta cserélik.

Funkciók egy cellában

1. A mitokondriumok fő funkciója az ATP-molekulák képzése.
2. Kalciumionok lerakódása.
3. Részvétel a vízcserében.
4. A szteroid hormonok prekurzorainak szintézise.

A molekuláris biológia az a tudomány, amely a mitokondriumok anyagcserében betöltött szerepét vizsgálja. Ezenkívül a piruvátot acetil-koenzim A-vá alakítják, ami a zsírsavak béta-oxidációja.

táblázat: A mitokondriumok szerkezete és funkciói (röviden)
Szerkezeti elemek	Szerkezet	Funkciók
külső membrán	Sima héj, amely lipidekből és fehérjékből épül fel	Elválasztja a belsejét a citoplazmától
membránközi tér	Vannak hidrogénionok, fehérjék, mikromolekulák	Proton gradienst hoz létre
Belső membrán	Kiemelkedéseket - cristae - képez, fehérjeszállító rendszereket tartalmaz	Makromolekulák átvitele, a proton gradiens fenntartása
Mátrix	Krebs-ciklus enzimek, DNS, RNS, riboszómák elhelyezkedése	Aerob oxidáció energiafelszabadítással, piruvát acetil-koenzim A-vá alakítása.
Riboszómák	Két alegységet egyesített	protein szintézis

Hasonlóságok a mitokondriumok és a kloroplasztiszok között

A mitokondriumok és a kloroplasztiszok közös tulajdonságai elsősorban a kettős membrán jelenlétének köszönhetőek.

A hasonlóság jelei a fehérje önálló szintetizálásának képességében is rejlenek. Ezeknek az organellumoknak saját DNS-ük, RNS-ük és riboszómájuk van.

A mitokondriumok és a kloroplasztiszok is osztódhatnak szűkülettel.

Az energiatermelő képesség is egyesíti őket, a mitokondriumok inkább erre a funkcióra specializálódtak, de a kloroplasztiszok is ATP-molekulákat képeznek a fotoszintetikus folyamatok során. Tehát a növényi sejteknek kevesebb mitokondriumuk van, mint az állatoknak, mivel a kloroplasztiszok látják el a funkciók egy részét.

Röviden írjuk le a hasonlóságokat és különbségeket:

• Ezek kettős membrán organellumok;
• a belső membrán nyúlványokat képez: a cristae a mitokondriumokra, a tilakoidok a kloroplasztiszokra jellemzőek;
• saját genomjuk van;
• képes fehérjéket és energiát szintetizálni.

Ezek az organellumok funkciójukban különböznek: a mitokondriumokat energiaszintézisre tervezték, itt zajlik a sejtlégzés, a kloroplasztiszokra a növényi sejteknek van szükségük a fotoszintézishez.

Mitokondriumok- Ezt kettős membrán organoid eukarióta sejt, melynek fő funkciója ATP szintézis- energiaforrás a sejt életéhez.

A sejtekben a mitokondriumok száma nem állandó, átlagosan több egységtől több ezerig terjed. Ahol intenzívek a szintézis folyamatok, ott több van. A mitokondriumok mérete és alakja is változó (lekerekített, hosszúkás, spirális, csésze alakú stb.). Gyakrabban lekerekített, hosszúkás alakúak, legfeljebb 1 mikrométer átmérőjűek és legfeljebb 10 mikron hosszúak. Mozoghatnak a sejtben a citoplazma áramával, vagy egy helyzetben maradhatnak. Olyan helyekre költöznek, ahol a legnagyobb szükség van az energiatermelésre.

Nem szabad megfeledkezni arról, hogy a sejtekben az ATP nem csak a mitokondriumokban, hanem a citoplazmában is szintetizálódik a glikolízis során. Ezeknek a reakcióknak a hatékonysága azonban alacsony. A mitokondriumok működésének sajátossága, hogy nem csak oxigénmentes oxidációs reakciók mennek végbe bennük, hanem az energiaanyagcsere oxigénszakasza is.

Más szavakkal, a mitokondriumok funkciója a sejtlégzésben való aktív részvétel, amely számos oxidációs reakciót foglal magában. szerves anyag, hidrogén protonok és elektronok átvitele, ami az ATP-ben felhalmozódó energia felszabadulásával jár.

Mitokondriális enzimek

Enzimek transzlokázok a mitokondriumok belső membránja végzi aktiv szállitás ADP és ATP.

A cristae szerkezetében megkülönböztetik az elemi részecskéket, amelyek fejből, lábból és alapból állnak. Enzimből készült fejeken ATPáz megtörténik az ATP szintézise. Az ATPáz biztosítja az ADP foszforilációjának konjugálását reakciókkal légzőlánc.

A légzési lánc összetevői a bázison vannak elemi részecskék a membrán mélyén.

A mátrix tartalmazza a legtöbbet Krebs-ciklus enzimekés zsírsav-oxidáció.

Az elektrotranszport légzési lánc aktivitása következtében hidrogénionok jutnak be a mátrixból és a belső membrán külső oldalán szabadulnak fel. Ezt bizonyos membránenzimek végzik. A hidrogénionok koncentrációjának különbsége a membrán különböző oldalain pH-gradiens megjelenéséhez vezet.

A gradiens fenntartásához szükséges energiát az elektronok légzési láncon keresztül történő átvitele biztosítja. Ellenkező esetben a hidrogénionok visszadiffundálnának.

A pH-gradiens energiáját az ATP ADP-ből történő szintézisére használják:

ADP + F \u003d ATP + H 2 O (a reakció reverzibilis)

A kapott vizet enzimatikusan eltávolítjuk. Ez más tényezőkkel együtt megkönnyíti a reakció balról jobbra áramlását.

Két nemzetközi tudóscsoport krioelektronmikroszkóppal vizsgálta a mitokondriális riboszómák szerkezetét. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy lásd szerkezeti elemek Val vel legnagyobb felbontású. Az új információk lehetővé tették a citoplazmatikus és mitokondriális riboszómák szerkezetének részleteinek összehasonlítását. Mint kiderült, a mitokondriális riboszómák nagyon specializáltak, és nagymértékben különböznek mind a citoplazmatikus analógoktól, mind a bakteriális riboszómáktól.

Köztudott, hogy a mitokondriumok egykori alfa-proteobaktériumok, amelyek körülbelül másfél milliárd évvel ezelőtt archeális sejtek vagy más sejtek szimbiontái lettek. Ott átvették az energiaszolgáltatói funkciót, javítva a biokémiai csővezetéket az ATP - a sejt fő energiamolekulája - előállításához. De az életfenntartó egyéb funkciókat a gazdasejt kezdte el ellátni magjával és szabályozóival együtt. A membránok, a saját DNS és a riboszómák jelenléte, amelyek egy kis számú mitokondriális fehérje előállításához szükségesek, a mitokondriumokban maradt szabad életre emlékeztetnek. Mindezek az elemek nagymértékben specializálódtak, mivel a sejt többi részétől eltérően csak két funkció ellátására irányulnak - az ATP termelésére és saját szaporodásukra stabil intracelluláris körülmények között. Ezért ezen elemek bármelyikének tanulmányozása képet ad az evolúciós specializáció folyamatairól. Ez a riboszómákra is vonatkozik, bár úgy tűnik, hogy ez a fehérjeszintézis sejtes gépe univerzális, semmit nem lehet hozzátenni vagy kivonni a munkájából. De kiderült, hogy nem ez a helyzet: a mitokondriális riboszómák különböznek mind a sejtszomszédaiktól, mind az alfa-proteobaktériumok ősi riboszómáitól. Ezt a zürichi és a zürichi egyetem szakemberei tudták meg. Is érdekes munka a Cambridge-i Orvosi Kutatási Tanács Molekuláris Biológiai Laboratóriumának tudósai végeztek ebben a témában.

Ezek a csoportok krioelektronmikroszkópiát (Cryo-electron microscopy) alkalmaztak, amely lehetővé teszi a tárgyak háromdimenziós képének rekonstruálását 3,4-3,8 angström felbontással. A krioelektronmikroszkópos készítmények elkészítésekor nem használnak segédanyagokat a kis sejtzárványok szerkezetét megváltoztató metszetekhez. Eddig azonban a krioelektronmikroszkópia felbontása nem volt túl magas, és csak mostanra sikerült a nagy pontosságú röntgenkrisztallográfia szintjére javítani (amely lehetővé teszi egy anyag atomszerkezetének megállapítását, lásd: X- sugárkrisztallográfia). Ezzel a technikával lehetőség nyílt a mitoriboszómák (mitokondriális riboszómák) különböző alegységeinek részletes vizsgálatára, a biokémiai és szerkezeti különbségek és a citoplazmatikus riboszómák közötti korrelációra.

A riboszómák fehérjék és RNS komplexei, a riboszómák fehérjéi többnyire ribozimek, jelezve alárendelt katalitikus szerepüket ebben a tandemben. Az emlős mitoriboszómák (emberi és sertéssejteket vizsgáltak) kevesebb RNS-t és ennek megfelelően több fehérjét tartalmaznak. Bizonyos esetekben a fehérjék pótolják az RNS elveszett részeit, szinte a teljes riboszómát lefedik, valószínűleg azért, hogy stabilizálják az RNS instabil szerkezetét és megvédjék a komplexeket az oxidációtól. A mitoriboszóma fehérjék körülbelül fele specifikus: sem a citoplazmatikus riboszómákban, sem a rokon bakteriális riboszómákban. Így egy személy 80 mitoriboszóma fehérjével rendelkezik, amelyek közül 36 specifikus. Az egyik érdekes szerkezeti különbség, mint kiderült, a következő: a riboszóma egy fontos funkcionális elemét - az 5S rRNS kis alegységét (5S riboszomális RNS) - a mitokondriumokban valin tRNS helyettesíti. Ez a szubsztitúció különösen fontos az 5S rRNS természetéről (lásd: G. M. Gongadze, 2011. 5S rRNS és a riboszóma), a tRNS-sel való gyanús hasonlóságáról, valamint az egyik molekula másikból való lehetséges eredetéről szóló viták fényében (és ez így van). még nem világos, hogy a történtekből melyik).

Hogyan befolyásolták ezek az átalakulások a mitoriboszómák munkáját? A tudósok azt sugallják, hogy ők tették lehetővé, hogy a mitoriboszómák a hidrofób fehérjék előállításának specialistáivá váljanak; és még inkább - lokalizálni ezt a termelést a mitokondriális membránokon. Voltak speciális komplexek, amelyek riboszómákat kapcsolnak a mitokondriális membránokhoz; voltak speciális fehérjék, amelyek specifikus nyúlást biztosítanak; olyan fehérjéket találtak, amelyek részt vesznek az mRNS felismerésében és a mitoriboszómához való kapcsolódásában. Mindegyik különbözik a citoplazmatikus riboszómák funkcionális analógjaitól. Ez különösen az mRNS riboszómához való kötődésének megindítására vonatkozik, amely a felsorolt ​​funkciók közül az utolsó. Az a hely, ahol a hírvivő RNS-szál bejut a két alegység közé, teljesen más a mitoriboszómában, mint a citoplazmatikus riboszómában. Pontosan sajátossága miatt nem tudták a tudósok in vitro megállapítani a mitokondriális fehérjék szintézisét, pedig a citoplazmatikus riboszómák már több mint fél évszázada működnek mesterséges körülmények között. Most elkezdheti a kísérletezést a mitokondriális riboszómákkal.

A mitoriboszómális fehérjék jellemzői eltérő kölcsönhatási mechanizmust okoznak a kis és nagy alegységek között. Emiatt ezen alegységek konformációs mozgása és forgása megváltozik, amikor a tRNS-hez kötődnek, és előrehaladnak az mRNS-ben és a szintetizált aminosavláncban. Más szóval, a mitoriboszóma működésének mechanikája a fehérjeszál-szintézis során eltér a kanonikus citoplazmatikus riboszómáétól.

Mindkét kutatócsoport hangsúlyozza, hogy a mitoriboszómák talált specifitása megmagyarázza számos gyógyszercsoport mellékhatásait. Ez azt jelenti, hogy az új gyógyszerek szerkezetét kissé módosítani kell a káros hatások kiküszöbölése érdekében. Most világossá vált, hol kell keresni, és min kell változtatni. Legalábbis ezért ez a munka mitoriboszómákkal. Bár a mitoriboszómák sajátosságai iránti elméleti érdeklődés sokkal szélesebb: elvégre köztudott, hogy a mitoriboszómák nagymértékben különböznek egymástól különböző típusok sokkal erősebb, mint a citoplazmatikus riboszómák. A különböző fajok változási pályái megmutatják az energia-anyagcsere jellemzőit és a különböző módosulásokhoz való alkalmazkodásának módjait.

Források:
1) A. Amunts, A. Brown, J. Toots, S. H. W. Scheres, V. Ramakrishnan. Az emberi mitokondriális riboszóma szerkezete // Tudomány. 2015. V. 348. P. 95–98.
2) A. Amunts, A. Brown, X. Bai, J. L. Llácer, T. Hussain, P. Emsley, F. Long, G. Murshudov, S. H. W. Scheres, V. Ramakrishnan. Az élesztő mitokondriális nagy riboszómális alegységének szerkezete // Tudomány. 2014. V. 343. P. 1485–1489.
3) B. J. Greber, P. Bieri, M. Leibundgut, A. Leitner, R. Aebersold, D. Boehringer, N. Ban. Az 55S emlős mitokondriális riboszóma teljes szerkezete // Tudomány. 2015. V. 348. P. 303–307.
4) R. Beckmann, J. M. Herrmann. Mitoriboszóma furcsaságok // Tudomány. 2015. V. 348. P. 288–289.

Elena Naimark