Российские биологи обнаружили дефекты клеток, делающие животных глупыми и слабыми

Российские ученые обнаружили клеточный механизм, нарушение которого делает невозможным обучение. Статья об этом опубликована в Nature.

Митохондрии – это клеточные органеллы, в задачи которых входит снабжение клетки энергией. При этом в митохондриях также происходит один из двух независимых процессов экспрессии генов – превращения генетической информации в материальные белки. При этом процесс сборки рибосом в митохондриях изучен довольно плохо.

"Два года назад мы открыли два фермента, которые модифицируют рибосомную РНК и участвуют в сборке митохондриальных рибосом. С помощью анализа промежуточных стадий процесса мы определили, на каком этапе эти ферменты – метилтрансферазы – работают, как они помогают сборке и что в сборке идет не так", – рассказывает директор Института функциональной геномики МГУ, член-корреспондент РАН Петр Сергиев.

Затем ученые создали генетически модифицированные клетки, в которых не производились критически важные ферменты для сборки митохондриальных рибосом. После этого исследователи вырастили мышей, в чьих клетках были инактивированы те же самые ферменты.

"Оказалось, эти мыши слабые, невыносливые и необучаемые, — рассказал Петр Сергиев. — Мы пытались их обучать разными способами. Например, один из стандартных экспериментов заключается в том, что животное сажают в освещенный ящик, из которого есть несколько выходов. Все, кроме одного, заканчиваются тупиком, один же ведет в ее домашнюю клетку, где ей уютно и комфортно. Нормальная мышь, найдя правильный выход, запоминает его, и в следующий раз сразу бежит к нему. Но мышь с инактивированными ферментами запомнить правильный путь не может и раз за разом ищет его заново", – продолжает ученый.

По мнению авторов, это наблюдаемый эффект объясняется ролью митохондрий. Они играют роль источников энергии клетки, и при нарушении их работы в первую очередь страдают наиболее энергозатратные процессы, а именно сокращение мышц и мышление.