Eukariotske ćelije — one koje čine većinu života kakvog poznajemo, uključujući sve životinje, biljke i gljive — su visoko strukturirani objekti.
Ove ćelije sastavljaju i održavaju svoje manje unutrašnje delove: organele vezane za membranu poput jezgara, koje čuvaju genetske informacije, ili mitohondrije, koje proizvode hemijsku energiju. Ali ostaje mnogo da se nauči o tome kako se organizuju u ove prostorne odeljke.
Fizičari sa Vašingtonskog univerziteta u Sent Luisu sproveli su nove eksperimente koji pokazuju da eukariotske ćelije mogu robusno da kontrolišu prosečne fluktuacije u veličini organela. Pokazujući da se veličine organela povinuju univerzalnom odnosu skaliranja koji naučnici predviđaju teoretski, njihov novi okvir sugeriše da organele rastu u nasumičnom rafalu iz ograničavajućeg skupa građevinskih blokova.
„U našem radu predlažemo da se koraci u kojima se organele uzgajaju – daleko od toga da budu uređeni sklop „ciglu po ciglu“ – javljaju u stohastičkim rafalima“, rekao je Shankar Mukherji, docent fizike u oblasti umetnosti i nauke.
„Takvi rafali u osnovi ograničavaju preciznost kojom se kontroliše veličina organela, ali i održavaju buku u veličini organela unutar uskog prozora“, rekao je Mukherji. „Rast sličan rafalu pruža opšti biofizički mehanizam pomoću kojeg ćelije mogu održavati, u proseku, pouzdane, ali plastične veličine organela.
Organele moraju biti dovoljno fleksibilne da omoguće ćelijama da rastu ili se smanjuju kako okruženje zahteva. Ipak, veličina organela se mora održavati u određenim granicama. Biolozi su ranije identifikovali određene molekularne faktore koji regulišu veličinu organela, ali ova studija pruža novi uvid u kvantitativne principe koji su u osnovi kontrole veličine organela.
Iako je ova studija koristila kvasac koji pupi kao model organizma, tim je uzbuđen da istraži kako se ovi mehanizmi sklapanja koriste u različitim vrstama i tipovima ćelija. Mukherji je rekao da planiraju da ispitaju šta nas ovi obrasci robusnosti mogu naučiti o tome kako iskoristiti sklop organela za bioinženjerske aplikacije i kako uočiti defekte u biogenezi organela u kontekstu bolesti.
„Obrazac robusnosti veličine organela deli se između kvasca koji pupi i ljudskih iPS ćelija“, rekao je Mukherji. „Osnovni molekularni mehanizmi koji proizvode ove eksplozije tek treba da budu u potpunosti razjašnjeni i verovatno će biti specifični za organele i potencijalno za vrste.“
