Para peneliti di Johns Hopkins telah menemukan bagaimana sel menyempurnakan menggunakan oksigen untuk membuat hubungannya dengan jumlah berapapun tersedia saat ini.
Terlalu sedikit oksigen mengancam kehidupan dengan mengorbankan mitokondria bahwa kekuasaan itu, sehingga ketika oksigen langka, sel-sel tampaknya untuk menyesuaikan dengan mengganti satu protein dengan pengganti energi efisien yang "khusus untuk menjaga motor berjalan lancar bahkan karena mulai kehabisan gas, "kata Gregg Semenza, MD, Ph.D., seorang profesor pediatri dan direktur program biologi vaskuler di Institut Teknik your di Hopkins. "Ini adalah salah satu cara bahwa sel-sel mempertahankan produksi energi di bawah kurang dari kondisi ideal." Sebuah laporan pada pekerjaan ini dalam edisi 6 April your.
"Sel membutuhkan pasokan konstan oksigen," kata Semenza, "jadi penting bagi mereka untuk cepat bereaksi terhadap perubahan kecil dalam tingkat oksigen." Protein-swap adalah bagaimana mereka melakukannya.
Dalam mitokondria, pembangkit energi kecil yang ditemukan di setiap sel, energi yang dihasilkan dengan melewatkan elektron melalui serangkaian stasiun relay yang disebut sitokrom sampai mereka akhirnya bergabung dengan oksigen untuk membentuk air. Langkah terakhir adalah diarahkan oleh protein sitokrom coxidase, atau COX untuk pendek. Jika elektron bereaksi dengan oksigen sebelum mencapai COX, mereka menghasilkan "radikal bebas" yang dapat merusak atau menghancurkan sel. Mitokondria dirancang untuk menghasilkan energi tanpa kelebihan produksi radikal bebas pada tingkat oksigen yang normal.
Tim Semenza yang menyadari bahwa salah satu komponen tertentu dari kompleks protein COX, COX4, datang dalam dua bentuk yang berbeda, COX4-1 dan COX4-2. Dalam kondisi oksigen yang normal, mengandung mitokondria sel 'sebagian besar COX4-1. Para peneliti menduga bahwa COX 4-2 mungkin protein aktif di bawah stres, kondisi oksigen rendah, yang peneliti sebut sebagai hipoksia.
Untuk menguji gagasan, tim dibandingkan pertumbuhan sel manusia dalam kondisi oksigen yang normal (apa yang umumnya hadir di ruang udara normal) dibandingkan dengan sel tumbuh dalam hipoksia. Dalam oksigen rendah, hati, rahim, paru-paru dan sel-sel usus semua dibuat COX4-2. Para peneliti kemudian terkena tikus untuk hipoksia selama beberapa minggu dan menemukan bahwa mereka juga menunjukkan peningkatan kadar COX4-2.