בעוד ללמוד כיצד תא שומר החומר הגנטי שלו ללא פגע, מדענים באוניברסיטת ג'ונס הופקינס עסוק לסירוגין לדפוק את שני זרזים החיוניים לניהול אנרגיה של תא שמרים. הם גילו להפתעתם המלא שלהם כי סילוק של אחד מהם הוביל את הסלולרי כדי לכבות את 70 אחוז של גנים 5000 שלה למות.
"היינו מוכנים לחלוטין לאירוע כזה דרמטי", אומר ג'ף Boeke, Ph.D., Sc.D., פרופסור לביולוגיה מולקולרית וגנטיקה ב הופקינס ומחבר המחקר. "אנחנו מעולם לא ראיתי משהו שיכול לכבות כי גנים רבים בתא בבת אחת."
הממצא צפוי המקשר שתי השימוש הגן וניהול מכונות אנרגיה "כמו לגלות כי אנזים זה מפרק את המזון בקיבה גם עוזר לך לזכור מספרי טלפון או מניעת עיכול כזה שגורם לך לשכוח אותם", הוסיף Boeke.
המחקר, שיפורסם בגיליון יולי 21 מולקולרית של התא , יכול להוביל אסטרטגיות חדשות יום אחד כדי להאט את הזדקנות לטיפול בסרטן, אירועים קשורה קשר הדוק לשינויים לשלוט גנים לחילוף חומרים של אנרגיה.
עבודה במרכז לביולוגיה גבוהה התפוקה של המכון יסוד למדעי ביו ב הופקינס, צוות של Boeke משתמש שמרים כמעט אך ורק עבור מחקרים כאלה, כי למרות שהם יצורים חד תאיים, הם גדלים מהר, קל לנתח במעבדה, ומכילים גנים רבים תהליכים ביולוגיים המצויים בבעלי חיים אחרים, כולל בני אדם.
לדוגמה, כמו כל התאים בעלי חיים, שמרים להשתמש בסוכר כמקור אנרגיה. כדי לקצור את האנרגיה הכלול סוכר, שמרים חייב להמיר את הסוכר לתוך מולקולות אחרות בסדרה של צעדים ביוכימיים עזר לאורך כל הדרך על ידי האנזימים ההופכים כל צעד לקרות מהר יותר.
התמקדות שני אנזימים אלה, קשורה קשר הדוק זה לזה, צוות המחקר בנפרד להסיר כל מתאי השמרים, כדי לראות אם אחד מהם או שניהם היו חיוניים להישרדות של התא.
החוקרים מצאו כי אחד האנזימים הללו - בשם Acs1p - אשר בדרך כלל לא פעילה הייתה השפעה ניכרת מעט כאשר הם הסירו את זה. "שמרים נראה כמעט ללא פגע", אמר Boeke.
אבל כאשר הם דפקו והשני - Asc2p שנקרא - בתאי שמרים מתה. זה הבהיר כי אנזים זה הוא קריטי להישרדות.
ניתוח נוסף עם הספק גבוה מיקרוסקופים גילה כי זה האנזים השני, Asc2p, היה מתגורר - באופן בלתי צפוי - בחלק של דיור התא החומר הגנטי שלו - הכרומוזומים שלו - ולאו דווקא בחלק של התא - במיטוכונדריה - זה היבול אנרגיה מסוכר.