Organelle (liczba pojedyncza: organellum) to wyspecjalizowane podjednostki komórki, przypominające miniorgany, z których każdy spełnia swoją funkcję. W szkole podstawowej na lekcjach biologii uczyliśmy się o mitochondriach, siateczce śródplazmatycznej czy aparatach Golgiego, ale organelli jest znacznie więcej. Biolodzy z ETH Zurich odkryli kolejne z nich.
Czytaj też: Ile mamy komórek w organizmie? Te liczby nie są przypadkowe!
Eksklusom to przedział występujący w osoczu komórkowym, co jest niezwykłe, gdyż w większości komórek z jądrem (eukariotycznych), DNA znajduje się w jądrze i jest upakowane w chromosomach. Ale w przypadku eksklusomu wyjątek potwierdza regułę i wydaje się, że takie rozwiązanie ma sens. Szczegóły opisano w Molecular Biology of the Cell.
Eksklusom to nieznane wcześniej organellum komórkowe
Eksklusom jest zorganizowany w plazmidy – małe, okrągłe nici DNA, które mogą replikować się niezależnie od chromosomów. Zwykle występują u bakterii i innych mikroskopijnych organizmów. Cześć plazmidów obecnych w nowym organellum pochodzi spoza komórki, a inne z telomerów – specjalnych “czapeczek” ochronnych na końcach chromosomów.
Czytaj też: Ten wynalazek może uratować miliony ludzi. Chińczycy stworzyli sztuczny organ
Szczególnie w niektórych komórkach nowotworowych telomery są regularnie odrywane i łączone, tworząc pierścienie, choć nie zawierają one jednak planów białek. Badacze z ETH Zurich jako pierwsi wykazali, że jądro komórkowe eliminuje takie pierścienie DNA i osadza je w plazmidzie komórkowym wraz z plazmidami pochodzącymi z zewnątrz komórki.
Dr Ruth Kroschewski z Instytutu Biochemii na ETH Zurich mówi:
To jedna z kluczowych funkcji higienicznych, jakie pełnią komórki w celu ochrony chromosomów. Plazmidy, których nie można oddzielić, teoretycznie mogłyby osadzić się w chromosomach. Bardziej prawdopodobne jest, że geny plazmidów jądrowych wirusów lub bakterii ulegają translacji na białka, co zakłóca fizjologię komórki.
Wydaje się, że eksklusom pomaga temu zapobiec, ale nie jest jeszcze jasne, jakie inne role pełni to organellum – może być zaangażowane w komórkową pamięć immunologiczną. Od wielu lat biolodzy na całym świecie badają specjalne białko, które przyłącza się do DNA, zwłaszcza tego znajdującego się w osoczu komórkowym. Ustalono już, że białko to wiąże się również z pierścieniami DNA. W ten sposób prawdopodobnie uruchamia kaskadę sygnałową, która pobudza komórki do wytwarzania i uwalniania substancji przekaźnikowych stanu zapalnego. Informują one organizm, że może występować problem z patogenem, takim jak wirus, który uzasadnia reakcję immunologiczną.
Eksklusom wykazuje pewne podobieństwa do jądra komórkowego, ponieważ oba zawierają DNA otoczony błoną, co może wskazywać na ewolucyjne pochodzenie jąder w komórkach eukariotycznych. Eksklusom jest znacznie prostszy i “posiada luki, które można dostrzec w otoczce jądrowej jedynie we wczesnych stadiach jej powstawania”. Niewykluczone, że eksklusom może być pierwszą próbą wytworzenia jądra komórkowego. Na razie jednak nie ma żadnych dowodów na potwierdzenie tych teorii.