Клетки получают питательные вещества, втягивая их в себя вместе с участком внешней мембраны, в результате чего в цитоплазме появляется мембранный пузырёк с чем-то съедобным внутри. Процесс этот называется эндоцитозом, и с его помощью клетка может переправлять внутрь себя не только пищу, но и, скажем, некоторые гормоны и прочие сигнальные молекулы.
Клетки зародыша дрозофилы с пальцевидными выростами, окрашенными зелёным. Все они исчезнут в течение десяти минут. (Фото Aleksandar Necakov / EMBL.)
Как оказалось, эндоцитоз нужен клеткам не только для того, чтобы что-то проглотить, но и для обретения требуемой формы. То есть если у клетки есть какие-то выросты, выпячивания, которые ей не нужны и мешают выполнять работу, она просто объедает сама себя.
Об этом в Nature Communications пишут учёные из Европейской молекулярно-биологической лаборатории в Гейдельберге (Германия). Группа под руководством Стефано де Рензиса изучала эмбриогенез дрозофилы, самые ранние его стадии, когда эмбрион становится многоклеточным.
На этих этапах зародыш дрозофилы представляет собой одну клетку с многими ядрами, которые всё делятся и делятся. Затем эти ядра начинает окружать внешняя мембрана, и в результате в течение часа из одной большой клетки образуется 6 000 маленьких. Новообразованные клетки несут на себе множество цитоплазматических пальцевидных выростов, которые потом за каких-то десять минут полностью исчезают — подобно тому как становится гладкой резиновая перчатка, натянутая на баллон с газом.
Столь стремительное исчезновение «пальцев», как пишут исследователи, происходит благодаря эндоцитозу: клеткам удалось приспособить этот механизм для пластических операций на самих себе. Авторы работы убедились в этом, понаблюдав за поведением белков, регулирующих эндоцитоз, и выключив некоторые из них. При этом выравнивание поверхности эмбриональных клеток прекращалось. Причём любопытно, что клетки «съедали» пальцевидные выросты не по кусочкам, а сразу втягивая внутрь всю трубку, которая потом, в цитоплазме, распадалась на несколько мембранных пузырьков.
Пока что учёные удивляются полученным результатам: никто не ожидал, что форма клетки зависит от досконально, казалось бы, изученного поглотительного механизма. Но в дальнейшем собираются проверить, не происходит ли нечто подобное и с другими клетками. К примеру, клетки эпителия кишечника и клетки эпителия кожи — близкие родственники, но внешне весьма разнятся. Возможно, тут всё сводится к особенностям работы эндоцитозного механизма, который «лепит» форму клеток…
Подготовлено по материалам Европейской молекулярно-биологической лаборатории. http://www.embl.de/aboutus/communication_outreach/media_relations/2013/130807_Heidelberg/