Представьте себе живую клетку как город. Если бы вы были его градостроителем, вам пришлось бы решать, где разместить жилые кварталы, промышленные зоны и свалки — так, чтобы все это не мешало друг другу. Клетка работает по тому же принципу: ее функциональные отделы — органеллы — должны быть правильно распределены, чтобы не создавать хаоса.

До недавнего времени ученые плохо понимали, как клетка решает, какие из ее «районов» должны расти быстрее. Новое исследование под руководством Шанкара Мукерджи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе проливает свет на этот процесс. Его команда использовала радужные дрожжевые клетки и метод гиперспектральной визуализации, который позволил одновременно наблюдать за шестью ключевыми органеллами.

Гиперспектральная визуализация — это метод, который позволяет одновременно видеть множество объектов, помеченных разными цветами. Представьте, что вы смотрите на город с высоты и можете отдельно выделить дома, дороги и парки — только в микроскопическом масштабе.

Оказалось, что клетка не растет равномерно — она выделяет больше ресурсов тем органеллам, которые важнее для текущих задач. Например, вакуоль (вроде склада отходов) играет ключевую роль: она стабилизирует рост клетки и быстро реагирует на изменения среды.

Но самое интересное — клетка по-разному управляет ростом органелл в зависимости от того, меняется ли ее размер или скорость роста. Это может объяснить, почему эукариотические клетки так гибко адаптируются.

Теперь ученые хотят применить этот метод к человеческим клеткам — возможно, это поможет разобраться в механизмах болезней, от рака до диабета.

Результаты исследования опубликованы в издании Cell Systems.

Это исследование — шаг к пониманию фундаментальных принципов клеточного роста. Если мы разберемся, как клетка распределяет ресурсы между органеллами, то сможем:

• Лучше понять, почему при некоторых болезнях (например, раке) клетки растут аномально быстро.
• Разработать методы точечного воздействия на определенные органеллы, чтобы замедлять или ускорять рост клеток.
• Улучшить биотехнологические процессы, где важно контролировать рост микроорганизмов.

Исследование проводилось на дрожжах — простых организмах, чьи клетки устроены иначе, чем человеческие. Хотя принципы могут быть похожи, прямое перенесение результатов на млекопитающих требует дополнительных проверок. Кроме того, метод гиперспектральной визуализации сложен и дорог — не каждая лаборатория сможет его повторить.

Ранее ученые допустили пересмотр эволюции животного мира.