การค้นหาถั่วและสลักเกลียวของเครื่องจักรรีไซเคิลของเซลล์ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์ประจำปี 2559 นักชีววิทยาด้านเซลล์Yoshinori Ohsumiจากสถาบันเทคโนโลยีแห่งโตเกียว ได้รับรางวัลสำหรับผลงาน autophagy ซึ่งเป็นวิธีการสลายและรีไซเคิลขยะเซลล์ชิ้นใหญ่ๆ เช่น กลุ่มของโปรตีนที่เสียหายหรือออร์แกเนลล์ที่เสื่อมสภาพ
การรักษาเครื่องจักรรีไซเคิลนี้ให้อยู่ในสภาพการทำงานที่ดี
เป็นสิ่งสำคัญสำหรับสุขภาพของเซลล์ ( SN: 3/26/11, p. 18 ) การรีไซเคิลไม่เพียงพออาจทำให้ขยะเซลล์สะสมและนำไปสู่โรคทางระบบประสาท เช่น อัลไซเมอร์และพาร์กินสัน ในทางกลับกัน การรีไซเคิลมากเกินไปนั้นเชื่อมโยงกับโรคมะเร็ง
“มันน่าตื่นเต้นมากที่ Ohsumi ได้รับรางวัลโนเบล ซึ่งเขาไม่มีคำถามใดๆ เลย” Jennifer Lippincott-Schwartz นักชีววิทยาจาก Janelia Research Campus ของ Howard Hughes Medical Institute ในเมือง Ashburn รัฐเวอร์จิเนีย กล่าว “เขาวางกรอบการทำงานสำหรับเขตข้อมูลใหม่ทั้งหมดในเซลล์ ชีววิทยา.”
การค้นพบของ Ohsumiช่วยเปิดเผยกลไกและความสำคัญของกระบวนการทางสรีรวิทยาพื้นฐาน นักชีววิทยา Maria Masucci จากสถาบัน Karolinska ในสวีเดนกล่าวในการแถลงข่าวเมื่อวันที่ 3 ตุลาคมว่า “มีความหวังเพิ่มมากขึ้นว่าความรู้นี้จะนำไปสู่การพัฒนากลยุทธ์ใหม่สำหรับ การรักษาโรคต่างๆ ของมนุษย์”
นักวิทยาศาสตร์ได้เห็นภาพ autophagy ครั้งแรกในช่วงทศวรรษ 1960 ไม่นานหลังจากการค้นพบไลโซโซม ซึ่งเป็นถุงบรรจุภายในเซลล์ที่ทำหน้าที่เป็นถังขยะ บดไขมัน โปรตีน และน้ำตาลให้เป็นส่วนประกอบพื้นฐาน (การค้นพบดังกล่าวทำให้นักวิทยาศาสตร์ชาวเบลเยียม Christian de Duve ได้รับรางวัลโนเบลในปี 1974) นักวิจัยได้สังเกตเห็นไลโซโซมที่อัดแน่นไปด้วยวัสดุเซลล์ชิ้นใหญ่ เช่น ขยะจำนวนมากของโลกเซลลูลาร์ รวมถึงกระเป๋าลึกลับอีกใบที่บรรจุ ของเสียไปยังไลโซโซม
อย่างไรก็ตาม เซลล์ได้คิดค้นวิธีที่จะบริโภคส่วนใหญ่ของตัวมันเอง De Duve
ขนานนามกระบวนการ autophagy จากคำภาษากรีกสำหรับ “ตัวเอง” และ “กิน” แต่ในอีก 30 ปีข้างหน้า มีคนรู้จักกระบวนการนี้มากขึ้น
เรื่องราวดำเนินต่อไปหลังจากกราฟิก
EAT MEความอดอยากสามารถบังคับให้เซลล์เริ่มย่อยตัวเองได้ ถุงหุ้มเมมเบรนที่เรียกว่าออโตฟาโกโซมจะกลืนกินส่วนต่างๆ ของเซลล์ รวมทั้งโปรตีนที่สลายตัว จากนั้นถุงจะหลอมรวมกับไลโซโซม ซึ่งเป็นการทิ้งขยะของเซลล์ ซึ่งช่วยรีไซเคิลชิ้นส่วนเก่าเพื่อนำกลับมาใช้ใหม่
นิโคล เรเจอร์ ฟูลเลอร์
“กลไกนี้ไม่ทราบ และระบบทำงานอย่างไรไม่ทราบ และไม่ทราบว่าเกี่ยวข้องกับโรคหรือไม่” นักสรีรวิทยา Juleen Zierath จากสถาบัน Karolinska กล่าวในการให้สัมภาษณ์หลังการประกาศรางวัล
ทุกอย่างเปลี่ยนไปในทศวรรษ 1990 เมื่อ Ohsumi ตัดสินใจศึกษา autophagy ในสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่เรียกว่ายีสต์ขนมปัง ซึ่งเป็นจุลินทรีย์ที่ขึ้นชื่อในเรื่องการทำขนมปัง กระบวนการนี้ยากในการดำเนินการ ส่วนหนึ่งเป็นเพราะเกิดขึ้นเร็วมาก ดังนั้น Ohsumi จึงเพาะพันธุ์ยีสต์พิเศษที่ไม่สามารถย่อยสลายโปรตีนในการกำจัดขยะในเซลล์ (เรียกว่าแวคิวโอลในยีสต์)
“เขาให้เหตุผลว่าหากเขาสามารถหยุดกระบวนการย่อยสลายได้ เขาจะมองเห็นการสะสมของกลไกการย่อยอัตโนมัติในเซลล์เหล่านี้” Zierath กล่าว
และนั่นคือสิ่งที่โอซูมิเห็น เมื่อเขาทำให้เซลล์ยีสต์อดอาหาร เครื่องจักร “กินเอง” ก็เริ่มเข้าเกียร์ แต่เนื่องจากการกำจัดขยะมีข้อบกพร่อง เครื่องจักรจึงกองซ้อนอยู่ในแวคิวโอล ซึ่งพองตัวเหมือนลูกโป่งที่อัดแน่นไปด้วยทราย โอซูมิสามารถเห็นถุงที่โป่งพองได้ชัดเจนภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง เขาตีพิมพ์ผลงานใน บทความปี1992 ในวารสาร Journal of Cell Biology
เพิงขยะ
ถุงทรงกลมภายในแวคิวโอล (ที่มีป้ายกำกับว่า “V”) ของเซลล์ยีสต์นั้นแท้จริงแล้วเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องจักรรีไซเคิลของเซลล์ ดังที่อธิบายไว้ในที่นี้ว่า “ร่างกาย autophagy” (“AB”) แม้แต่แวคิวโอลขนาดเล็กก็สามารถจับวัตถุทรงกลม (หัวลูกศร) ได้
credit : drownforvermont.com photoshopcs6serialnumber.com everybodysgottheirsomething.com themeaningfulcollateral.com milesranger.com tweetersation.com echolore.net siterings.net powerlessbooks.com livingserrallo.com
