Як дріжджі дають нові уявлення про ожиріння Світовий економічний форум
COVID-19: 3 важливі запитання щодо вакцин, на які відповів експерт
3 уроки з нашої імунної системи про те, як боротися з COVID-19
COVID-19: Що потрібно знати про пандемію коронавірусу 9 грудня
Команда біологів та математика визначила та охарактеризувала мережу, що складається з 94 білків, які спільно регулюють накопичення жиру в дріжджах.
"Видалення будь-якого з білків призводить до збільшення вмісту клітинного жиру, що є аналогом ожиріння", - говорить співавтор дослідження Бадер Аль-Анзі, науковий співробітник з Caltech.
Результати, викладені у травневому номері журналу PLOS Computational Biology, свідчать про те, що дріжджі можуть служити цінним випробувальним організмом для вивчення ожиріння людини.
"Багато білків, які ми ідентифікували, мають аналоги ссавців, але детальні дослідження їхньої ролі у людей є складними", - говорить Аль-Анзі. "Сфера досліджень ожиріння принесла б велику користь, якщо можна було б використовувати одноклітинний модельний організм, такий як дріжджі - такий, який можна проаналізувати за допомогою простих, швидких та доступних методів"
Використовуючи генетичні інструменти, Аль-Анзі та його науковий співробітник Патрік Арпп продемонстрували колекцію близько 5000 різних мутантних штамів дріжджів та виявили 94 гени, які при видаленні утворювали дріжджі зі збільшенням вмісту жиру, виміряні кількісним визначенням смуг жиру на тонкошарових хроматографічні пластини. Інші дослідження показали, що такі «ожирілі» дріжджові клітини ростуть повільніше, ніж зазвичай, що свідчить про те, що в дріжджах, як і у людей, занадто велике накопичення жиру не є хорошою річчю. "Дріжджова клітина, яка використовує більшу частину своєї енергії для синтезу непотрібного жиру, робить це за рахунок інших важливих функцій, що в кінцевому підсумку уповільнює її ріст і розмноження", - говорить Аль-Анзі.
Коли команда розглянула білкові продукти генів, вони виявили, що ці білки фізично пов'язані один з одним, утворюючи розгалужену, сильно скупчену мережу всередині клітини.
Таку конфігурацію неможливо створити випадковим процесом, стверджують співавтори дослідження Шеріф Гергес, біоінформатик з Принстонського університету, та Ной Олсман, аспірант кафедри інженерних та прикладних наук Калтех, який самостійно оцінював деталі мережі. Обидва дійшли висновку, що мережа повинна була сформуватися в результаті еволюційного відбору.
У людських мережах, таких як Інтернет, електромережі та соціальні мережі, найвпливовішими або найважливішими вузлами часто є, але не завжди, ті, які є найбільш підключеними.
Команда задалася питанням, чи має мережа зберігання жиру цю особливість, і якщо ні, то чи деякі інші характеристики вузлів визначать, які з них є найбільш критичними. Тоді вони можуть запитати, чи видалення генів, що кодують найбільш важливі вузли, матиме найбільший вплив на вміст жиру.