Leben und Tod Rolle der mächtigen Mitochondrien in den Zellen

Treffen von Mitochondrien: zellulare Fächer oder Organellen, die am besten bekannt als die Kraftwerke, die Energie aus der Nahrung konvertieren wir Essen in Energie, die eine Reihe von biologischen Prozessen ausgeführt wird.

Wie Sie, in dieser Nahaufnahme von Mitochondrien aus einer Ratte Herz Muskelzelle sehen können, die Organellen haben eine innere Membran, die an vielen Orten faltet (und das scheint hier als Rillen). Diese Faltung erhöht erheblich die Fläche für die Energieerzeugung. Fast alle unsere Zellen haben Mitochondrien, aber Zellen mit höheren Energiebedarf haben mehr. Zum Beispiel eine Hautzelle hat nur ein paar hundert, während die Zelle hier abgebildet hat etwa 5.000.

Es gibt mehr Mitochondrien als das Auge, vor allem, wenn es darum geht, Verständnis und Behandlung von Krankheiten entdecken Wissenschaftler gefördert durch die National Institutes of Health.

"Mitochondrien begann heraus als die Generatoren der energiereiche ATP-Moleküle, bezeichnet wird", sagt NIH Vernon Anderson. "Aber wir lernen, dass sie weit mehr für die Zelle tun."

Mitochondrien sind entscheidend für das Überleben der Zellen in einer Vielzahl von Möglichkeiten. Beispielsweise speichern sie Calcium-Ionen helfen Zellen beizubehalten, die richtige Konzentration dieser Blutgerinnung, Muskelkontraktion und andere wichtigen Aufgaben beteiligten Teilchen elektrisch geladen. Mitochondrien machen das Eisen zusammengesetzten, die roten Blutkörperchen, Sauerstoff zu den Geweben des Körpers Fähre ermöglicht. Sie sind auch der erste Produktionsstandort für Steroid-Hormone wie Cortisol, Testosteron, Östrogen und Progesteron.

Auf der anderen Seite können die Organellen zum Zelltod durch Abschalten der Energieversorgung, produzieren schädliche freie Radikale oder Freigabe Tod Förderung Proteine beitragen. Solche Aktivitäten können Teil eines normalen, programmierte, befreien den Körper von unnötigen oder abnorme Zellen, oder sie können Teil einer ungeplanten Antwort auf eine überwältigende Stress wie einem Schlaganfall oder Herzinfarkt.

Diese Leben und Tod Rollen sind nur einige Beispiele der vielen Teile Mitochondrien spielen. "In gewisser Weise fast jeder zellulärer Prozess mit Mitochondrien, verknüpft ist", sagt Harvard Medical School Vamsi Mootha.

Aus diesem Grund sind Mitochondrien verbunden mit einer Reihe von gesundheitlichen Bedingungen. Defekte Mitochondrien haben bei neurodegenerativen Erkrankungen, Herz-Kreislauferkrankungen, Diabetes, Krebs und sogar Widerstand gegen Strahlentherapie verwickelt. Es gibt auch eine Reihe von seltenen, angeborenen Stoffwechselerkrankungen, die aus genetischen Veränderungen, die die Funktion der mitochondrialen Proteine verändern.

Eine aktuelle Herausforderung – und Ziel — Mitochondrien Forschung ist Lokalisierung genau wie Veränderungen in mitochondrialen Maschinen zu Krankheit führen. Dies umfasst das Zuordnen der vielen Interaktionen zwischen den Proteinen, die Funktion der Mitochondrien. Wissenschaftler haben bisher fast alle die Organellen rund 1.100 Proteine identifiziert und gelernt, was ungefähr die Hälfte von ihnen tun.

"Ich nenne es connecting the Dots", sagt Jodi Nunnari von der University of California, Davis. "Wenn wir dieses umfangreiche Interaktion Netzwerk erstellen können, werden wir besser verstehen, wie genetische Veränderungen, die mitochondriale Proteine und ihre Funktion verändern in eine Krankheit manifestieren."

Dieses Werk, sagt Mootha, könnte letztlich verwandeln den wachsenden Bereich der Mitochondrialen Medizin bietet neue Anhaltspunkte für die Entwicklung von Therapien, die Wiederherstellung oder sogar die Organellen Leistungssteigerung.

This im Life Science-Artikel wurde bereitgestellt, um zu Leben-Wissenschaft in Zusammenarbeit mit der Nationales Institut der allgemeinen medizinischen Wissenschaften und ein Teil der National Institutes of Health .

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Im Inneren der Zelle Broschüre

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