Kada se prisetimo osnovnih časova biologije, setićemo se organela – tih malih, membranom obavijenih „organa“ ćelija poput mitohondrija, koji proizvode energiju, ili jezgra, u kojem se nalazi DNK. Decenijama su naučnici smatrali da su sve organele zaštićene membranama, dok istraživanja sredinom 2000-ih nisu pokazala prisustvo organela koje funkcionišu bez membrane, tzv. biomolekularnih kondenzata. Ova otkrića unose revoluciju u razumevanje organizacije ćelija, porekla života i potencijalne metode lečenja bolesti, kao što su Alchajmerova i Hantingtonova bolest.
Ovi kondenzati, formirani od klastera proteina i molekula RNK, podsećaju na mrlje u lava lampi koje se spajaju i odvajaju. Oni stvaraju mikrookruženja unutar ćelija bez potrebe za membranom, privlačeći dodatne molekule u cilju stvaranja biohemijskih odeljaka. Prema dosadašnjim saznanjima, otkriveno je oko 30 vrsta biomolekularnih kondenzata, što je više nego dvostruko više od poznatih organela sa membranom.
Otkrića postaju još intrigantnija kada se uzme u obzir prisustvo ovih kondenzata u prokariotskim, odnosno bakterijskim ćelijama, za koje se ranije verovalo da nemaju organele. Ova otkrića sugerišu da bakterije nisu jednostavni organizmi kakvim su se smatrale, već daleko složeniji sistemi sa strukturama koje pomažu u različitim ćelijskim funkcijama. Prisustvo kondenzata u bakterijama otvara nove perspektive u evoluciji i složenosti ćelija.
Ovo otkriće, kako navodi Allan Albig, vanredni profesor bioloških nauka sa Boise State Univerziteta, ruši neka od ključnih verovanja o proteinima. Nauka je decenijama radila pod pretpostavkom da struktura proteina određuje njegovu funkciju, dok biomolekularni kondenzati pokazuju da neki proteini i dalje funkcionišu iako nemaju određenu strukturu. Ovi proteini, nazvani intrinzično poremećeni proteini (IDP), nisu rigidni, već formiraju kondenzate upravo zbog svojih fleksibilnih struktura, čime dalje komplikuju dosadašnje poimanje proteina.
Ova otkrića bi mogla imati implikacije i na teorije o poreklu života. Hipoteza o svetu RNK, koja tvrdi da su prvi oblici života bili lanci RNK, dobija na značaju kroz otkriće da molekuli RNK mogu spontano da formiraju biomolekularne kondenzate. Na ovaj način, RNK molekuli ne bi morali biti zatvoreni u membrane kako bi formirali protoćelije, što dodatno povećava verovatnoću da su živi molekuli spontano nastali na ranoj Zemlji.
U medicini, biomolekularni kondenzati mogu pomoći u lečenju neurodegenerativnih bolesti kao što su Alchajmerova, Hantingtonova i Lu Gerigova bolest. Novi pristupi lečenju mogli bi uključivati metode koje ciljano rastvaraju ili stimulišu stvaranje kondenzata. Ove metode otvaraju potencijalno revolucionalne terapijske pristupe i mogu značajno unaprediti borbu protiv bolesti u kojima igraju ulogu disfunkcionalni biomolekularni kondenzati.
Naučnici veruju da će ovo istraživanje otvoriti nove puteve za razumevanje ne samo ćelijske biologije, već i širokog spektra ljudskih bolesti. Ova saznanja mogla bi u potpunosti promeniti pristupe u biologiji i medicini, pružajući nam bolje razumevanje životnih procesa i izazivajući učenike budućih generacija da otkriju još složenije ćelijske sisteme u svojim časovima biologije.
