CZYM SĄ PEROKSYSOMY?

Niewielkie, wszechobecne i kluczowe dla życia komórki

Peroksysomy są mały organellami (przedziałami ograniczonymi przez błonę), które występują niemalże we wszystkich komórkach — zaczynając od prostych drożdży piekarskich, przez rośliny uprawne, na komórkach ludzkich kończąc. Peroksysomy są absolutnie kluczowe dla życia komórki. Przykładowo, ludzie urodzeni z wrodzoną wadą peroksysomów umierają zazwyczaj wcześnie. Również, oleiste nasiona roślin uprawnych z uszkodzonymi peroksysomami nie kiełkują, a także wykazują ograniczoną aktywność fotosyntetyczną.
 

Peroksysomy zostały odkryte około 60 lat temu i ze względu na niewielkie wymiary (średnica 1 µm), które są zbliżone do wielkości bakterii i mikroalgów, pierwotnie zostały nazwane „mikrociałami”. Niewielki rozmiar peroksysomów i ich delikatna struktura stwarza znaczne wyzwania natury technicznej w laboratoriach badawczych. Dlatego też, badania nad peroksysomami przez długi czas były dużo mniej popularne niż innych organelli komórkowych: jądra komórkowego, mitochondriów i chloroplastów. Mimo swoich niewielkich rozmiarów, peroksysomy są niezwykle ważne. Wszystkie wielokomórkowe organizmy zbudowane są z pojedynczych komórek, i niemalże wszystkie komórki mają i potrzebują peroksysomów: zaczynając od grzybów produkujących piwo i penicylinę, przez zboża i rośliny energetyczne, kończąc na nas ludziach.

Ekscytujące wyzwanie naukowe

Mimo 60 lat badań prowadzonych na całym świecie, wiele pytań związanych z biologią peroksysomów wciąż pozostało bez odpowiedzi. Jak podczas podziału komórki powstają peroksysomy? Jak uszkodzone peroksysomy są rozpoznawane i  przetwarzane? W niektórych dziedzinach znacząco rozszerzyliśmy naszą wiedzę na przestrzeni ostatnich lat, ale najprawdopodobniej jest to tylko wierzchołek góry lodowej.  Nowe, często niespodziewane role peroksysomów są poznawane niemalże rokrocznie. Przykładowo, peroksysomy są również zaangażowane w biosyntezę biotyny i obronę przed patogenami. Na pierwszy rzut oka wydawać się może, że odpowiedzi na tak podstawowe pytania nie wpłyną znacząco na nasze życie. Jednakże, jedynie gdy uda nam się dokładnie zrozumieć mechanizm działania tego organellum, będziemy w stanie poznać ograniczenia, a następnie zoptymalizować i rozszerzyć jego funkcję w celu ochrony i poprawy życia na Ziemi.

Myślenie przyszłościowe: Jak rozwiązać problemy XXI wieku?

Wszyscy jesteśmy świadomi, że nasz świat w XXI wieku stoi przed poważnymi wyzwaniami, którym nikt potrafi jeszcze sprostać. Przykładowo, cały czas istnieje wiele chorób, których leczenie wymaga zastosowania nowatorskich strategii, a nowoczesne antybiotyki muszą zostać opracowane biorąc pod uwagę wzrost naturalnej odporności bakterii. Co więcej, musimy także zabezpieczyć zapasy jedzenia, pasz oraz (bio-) energii dla gwałtownie rosnącej populacji na świecie, która w latach 1980-2040 ma powiększyć się dwukrotnie i osiągnąć liczbę 9 miliardów. Wydawać się to może niemalże niemożliwe do zrealizowania.

Peroksysomy znacząco przyczyniają się do ogólnej kondycji i produktywności organizmów: od grzybów wytwarzających antybiotyki, przez uprawy bioenergetyczne, aż do zdrowia zwierząt i ludzi. Dlatego też, zarówno rozwój podstawowej, jak i biotechnologicznej wiedzy dotyczącej peroksysomów może wpłynąć na znaczny postęp w medycynie, rolnictwie i biotechnologii.

PERFUME: szkolenie nowej generacji naukowców

W roku 2013 Unia Europejska rozpoczęła fundowanie projektu Sieci szkolenia początkowego Marie Curie PERFUME (ang. PERoxisome Formation, Function and Metabolism), co w bezpośrednim tłumaczeniu jest skrótem od: tworzenie, funkcjonowanie i metabolizm peroksysomów. Ten duży projekt kierowany przez profesor Idę van der Klei (Uniwersytet w Groningen, Holandia) otrzymał wsparcie finansowe w postaci 3.9 milionów euro w celu intensywnego rozwoju wiedzy na temat peroksysomów. Jedenastu partnerów z różnych uniwersytetów, instytutów badawczych i przemysłu z czterech krajów Unii Europejskiej i Norwegii, charakteryzujących się różnymi, choć komplementarnymi technikami badawczymi, zebrało się, aby wspólnie rozwijać biologię i biotechnologię peroksysomów.

Tele-konferencje odbywają się niemal codziennie, a doktoranci bardzo często podróżują by wziąć udział w warsztatach, konferencjach, a także szkoleniach w laboratoriach partnerskich, aby wspólnie uczyć się, a także burzyć mury historii, które przez wiele lat dzieliły tradycyjne dziedziny badań.

Program przewiduje najnowocześniejsze szkolenia w zakresie badań dla dwunastu doktorantów oraz czterech doktorów w dziedzinach medycyny, biologii roślin i grzybów. Sieci szkolenia początkowego Marie Curie są wysoce prestiżowymi nagrodami finansowanymi w ramach siódmego programu ramowego Unii Europejskiej, który koncentruje się głównie na: szkoleniu nowej generacji naukowców, którzy będą w stanie rozwiązywać interdyscyplinarne problemy na skalę globalną, a także na zwiększeniu konkurencyjności Europy w dziedzinie badań i rozwoju.

Rozwój podstawowej i biotechnologicznej wiedzy na temat peroksysomów do roku 2016 ma przyczynić się do znacznego postępu w medycynie, rolnictwie i biotechnologii. Nie jutro, nie w przyszłym roku, ale w zbliżających się dekadach.

Upcoming events

No events
No downloads

Delphine Crappe and Piotr Lisik have defended their thesis

30-11-2016

Delphine Crappe and Piotr Lisik have defended their thesis...

Show more