მიტოქონდრია უჯრედების ენერგიის წყაროა. ის სხეულში მიმდინარე ყველა პროცესისთვის საჭირო ენერგიას უზრუნველყოფს.

შვეიცარიის ბაზელის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა კრიო-ელექტრონული ტომოგრაფიის გამოყენებით მიტოქონდრიის სტრუქტურა დეტალურად შეისწავლეს. მათ აღმოაჩინეს, რომ ენერგიის წარმოქმნაზე პასუხისმგებელი ცილები დიდ ერთიანობად იქცევა, რომლებიც უჯრედის ენერგიის უზრუნველყოფაში გადამწყვეტ როლს ასრულებს.

მიტოქონდრია ყველგან გვხვდება: მცენარეებში, ცხოველებსა და ადამიანებში. მათი მთავარი ფუნქცია თითქმის ყველა უჯრედული პროცესისთვის ენერგიის მიწოდებაა. ამ მიზნის მისაღწევად, მიტოქონდრია სუნთქვით მიღებულ ჟანგბადსა და საკვებიდან მიღებულ ნახშირწყლებს იყენებს. ასე უჯრედების საერთო ენერგიის წყაროს აახლებს. ამ პროცესს ისეთი ცილები წარმართავს, რომლებიც "სასუნთქ ერთობლიობად" არის ცნობილი.

მიუხედავად იმისა, რომ სასუნთქი ერთობლიობები 70 წლის წინ აღმოაჩინეს, მიტოქონდრიების შიგნით მათი ზუსტი ორგანიზმი უცნობი რჩებოდა.

ბაზელის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა, დოქტორ ფლორიან ვალცისა და პროფესორ ბენ ენჯელის ხელმძღვანელობით, უპრეცედენტო სიზუსტის გამოსახულებები შექმნეს. მათ თანამედროვე კრიო-ელექტრონული ტომოგრაფია გამოიყენეს, რათა უშუალოდ უჯრედებში მიტოქონდრიის სასუნთქი ჯაჭვი აესახათ.

"ჩვენი მონაცემები აჩვენებს, რომ სასუნთქი ცილები მიტოქონდრიის მემბრანის განსაზღვრულ რეგიონებში ერთიანდება, ერთმანეთს მჭიდროდ უკავშირდება და ერთ მთავარ ერთიანობას ქმნის", — განმარტავს ფლორიან ვალცი, კვლევის მთავარი ავტორი.

"ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენებით, ჩვენ დამოუკიდებელი ერთიანობების სტრუქტურა და ფუნქციონირება მკაფიოდ დავინახეთ. ისინი პროტონებს მიტოქონდრიის მემბრანაზე გადატყორცნის. ამ დროს ენერგიის წარმომქმნელი ერთიანობები პროტონების ნაკადს ენერგიის შესაქმნელად იყენებს", — ამბობენ მკვლევრები.

მეცნიერებმა მიტოქონდრიები ცოცხალი უჯრედების შიგნით, კერძოდ, წყალმცენარე Chlamydomonas reinhardtii-ის უჯრედებში შეისწავლეს.

"ძალიან გაგვიკვირდა, რომ ყველა ცილა სინამდვილეში ასეთ ერთიანობად იყო ჩამოყალიბებული", — აღნიშნავს ვალცი. "ეს სტრუქტურა შესაძლოა ენერგიის წარმოების ეფექტიანობას ზრდიდეს, მისი დაკარგვის შანსს კი ამცირებდეს".

მკვლევრებმა მიტოქონდრიების მემბრანული აგებულებაც დეტალურად შეისწავლეს. "მისი სტრუქტურა გარკვეულწილად ფილტვის ქსოვილს მოგვაგონებს: მიტოქონდრიის შიდა მემბრანას ბევრი ნაკეცი აქვს, რაც ზედაპირის ფართობს ზრდის და მაქსიმალურად ბევრი სასუნთქი ერთობლიობის განთავსებას უწყობს ხელს", — განმარტავს ენჯელი.

მომავალში მკვლევრები შეეცდებიან დაადგინონ, რატომ არის სასუნთქი ერთობლიობები ერთმანეთთან დაკავშირებული. ეს მათ დაეხმარება, რომ გაიგონ, კავშირი უჯრედული სუნთქვისა და ენერგიის წარმოების ეფექტურობას როგორ აუმჯობესებს.

კვლევამ ბიოტექნოლოგიასა და ჯანდაცვას შეიძლება ახალი პერსპექტივები შესთავაზოს.

"ამ ერთობლიობების აგებულების სხვადასხვა ორგანიზმში შესწავლით შეგვიძლია, რომ მათი ორგანიზმი უკეთ გავიგოთ", — ამბობს ვალცი. "ეს დაგვეხმარება, გავიგოთ, ამ ერთიანობების დარღვევა ადამიანში დაავადებების განვითარებას ხელს როგორ უწყობს".

კვლევა გამოქვეყნებულია გამოცემაში Science.