„Jie tiria sritį, kuri didžiąja dalimi nebuvo ištirta“, – sakė Sol Gruner, Kornelio universitete tyrinėjanti molekulinę biofiziką. su juo buvo konsultuojamasi dėl tyrimo, bet jis nebuvo bendraautoris.
Plazmalogeniniai lipidai taip pat randami žmogaus smegenyse, o jų vaidmuo giliavandenėse membranose gali padėti paaiškinti ląstelių signalizacijos aspektus. Tyrimas atskleidžia naują būdą, kaip gyvybė prisitaikė prie ekstremaliausių vandenyno gelmių sąlygų.
Beprotis membranoje
Visos gyvybės Žemėje ląstelės yra apsuptos riebalų molekulių, žinomų kaip lipidai. Jei į mėgintuvėlį įpilsite lipidų ir įpilsite vandens, jie automatiškai išsidėstę vienas prieš kitą: riebios, vandens nekenčiančios lipidų uodegėlės susimaišo ir sudaro vidinį sluoksnį, o jų vandenį mylinčios galvutės susidėlioja kartu ir sudaro išorinį sluoksnį. plonos membranos dalys. „Tai kaip aliejus ir vanduo atsiskiria lėkštelėje“, – sakė Winnikoffas. „Jis yra universalus lipidams, todėl jie veikia.”
Išorinė lipidinė membrana ląstelei tarnauja kaip fizinis barjeras, kuris, kaip ir išorinė namo siena, suteikia struktūrą ir išlaiko ląstelės vidų. Tačiau barjeras negali būti per tvirtas: jis nusėtas baltymais, kuriems reikia šiek tiek. svyruoti, kad galėtų atlikti įvairias korinio ryšio užduotis, pavyzdžiui, pernešti molekules per membraną. O kartais ląstelės membrana susitraukia, kad į aplinką patektų cheminės medžiagos, o tada vėl susilieja.
Kad membrana būtų sveika ir funkcionali, ji turi būti tvirta, sklandi ir tuo pat metu dinamiška. „Membranos balansuoja ties stabilumo riba“, – sakė Winnikoffas. „Nors ji turi tokią labai aiškiai apibrėžtą struktūrą, visos atskiros molekulės, sudarančios lakštus iš abiejų pusių, nuolat teka viena aplinkui. Iš tikrųjų tai skystieji kristalai.
Pasak jo, viena iš atsirandančių šios struktūros savybių yra ta, kad membranos vidurys yra labai jautrus temperatūrai ir slėgiui – daug labiau nei kitos biologinės molekulės, tokios kaip baltymai, DNR ar RNR. Pavyzdžiui, jei atvėsinate lipidų membraną, molekulės juda lėčiau, „ir galiausiai jos tiesiog užsifiksuos“, – sakė Winnikoffas, tarsi įdėjus alyvuogių aliejų į šaldytuvą. „Biologiškai tai paprastai yra blogas dalykas. Sustoja medžiagų apykaitos procesai; membrana gali net įtrūkti ir ištekėti jos turinys.
Kad to išvengtų, daugelis prie šalto prisitaikančių gyvūnų turi membranas, sudarytas iš šiek tiek skirtingos struktūros lipidų molekulių mišinio, kad skystieji kristalai tekėtų net esant žemai temperatūrai. Kadangi aukštas slėgis taip pat lėtina membranos srautą, daugelis biologų manė, kad giliavandenės membranos buvo pastatytos taip pat.