Микромир
Категории / Биология / Микромир / Не очень простые реснички

Не очень простые реснички

Некоторые из нас, возможно, помнят, как на уроках естествознания в старших классах школы наблюдали за движением одноклеточного Paramecium в водной среде. Они передвигаются с помощью многочисленных коротких придатков, называемых ресничками. Эти крошечные структуры в огромном количестве (109/см² и более) присутствуют на поверхности клеток, выстилающих наши дыхательные пути. Реснички эффективно вычищают из легких слизь, содержащую бактерии и пыль. Они также расположены вдоль яйцевода и предназначены для перемещения вторичных ооцитов (яйцеклеток) по направлению к матке.

Теперь исследователи из Университетского колледжа Лондона (UCL) создали первую в мире иллюстрацию молекулярного механизма, который заставляет реснички двигаться.1 В частности, «движение ресничек генерируется аксонемой – молекулярной машиной, состоящей из микротрубочек, моторов динеина, питаемых АТФ, и регуляторных комплексов», – сообщается в статье Walton et al. в журнале Nature.2

Аксонема находится внутри ресничек и жгутиков, встречающихся у эукариот.

«Размер и сложность аксонемы до сих пор не позволяли создать ее атомную модель, что препятствовало попыткам понять ее функционирование. Используя последние достижения в области прогнозирования структуры с помощью искусственного интеллекта и криоэлектронной микроскопии (крио-ЭМ), мы определили структуру 96-нм модульных повторов аксонем [расположение структурных компонентов (повторов) с периодичностью в 96 нм – прим.перев.] из жгутиков водоросли Chlamydomonas reinhardtii и ресничек дыхательных путей человека».2

Как и многие другие функции структур в нашем организме, мы считаем само собой разумеющимся, насколько эффективно Творец создал эти крошечные моторчики. UCL News пишет: «В здоровых дыхательных путях эта сложная структура жестко контролируется, молекулы точно расположены так, что реснички двигаются ритмично, волнообразно, около миллиона раз в день».1 Как именно это происходит? Авторы исследования в Nature не могли не описать работу аксонемы в четко механических терминах.

«Созданные нами атомные модели позволяют понять сохранение и специализацию аксонем, взаимосвязь между динеинами и их регуляторами, а также механизмы, поддерживающие периодичность аксонем. Коррелированные конформационные изменения механорегуляторных комплексов и связанных с ними аксонемальных динеиновых моторов обеспечивают механизм регуляции цилиарной подвижности по давно предполагаемому пути механотрансдукции».2

В клеточной биологии механотрансдукция представляет собой сложный механизм, с помощью которого клетки преобразуют механические стимулы в электрохимическую активность посредством ионных каналов с воротным механизмом. Это новое открытие не только раскрывает некоторые наносекреты дыхательных путей человека и то, как изысканно спроектировал их Творец, но и показывает, что мутации приводят к дисфункции аксонемы, вызывая заболевания.

Как уже неоднократно отмечалось, эволюционная философия затормозила научные исследования:3 4 «[когда-то] считавшиеся просто пережитком эволюции, реснички на самом деле необходимы для работы многих органов тела. По мере того как исследователи все больше узнают о роли ресничек в развитии заболеваний, они начинают уделять этой некогда игнорируемой органелле гораздо больше внимания».5

Одним из таких заболеваний является первичная цилиарная дискинезия (ПЦД), встречающаяся примерно у одного из 20 тыс. человек. При этом заболевании нарушается очистка слизи ресничками, что приводит к хроническим респираторным инфекциям. «Команда исследователей обнаружила, что у людей с ПЦД реснички двигаются неправильно из-за отсутствия ключевых элементов структуры аксонемы, вызванного генетическими мутациями».1

«Помимо ресничек человека, исследователи изучили строение аксонемы одноклеточной водоросли Chlamydomonas reinhardtii, которая использует для плавания два хвостовых выступа на своей поверхности. Несмотря на то, что их разделяет более 1 млрд лет эволюции, хвосты водорослей имеют структурное сходство с ресничками дыхательных путей человека, что подчеркивает важность аксонемы в ходе эволюции».1

Никакого «1 млрд лет эволюции», конечно, не существует,1 разве что в воображении эволюциониста. И водоросли, и реснички дыхательных путей человека имеют сходное строение аксонем, поскольку аксонемы предназначены Творцом для молекулярно-механического движения. Создатель знал, какая конструкция лучше всего подходит для этой функции, и поэтому поместил ее в оба места. Это не означает, что у них общий несуществующий предок, а означает, что у них общий Создатель.

Читайте Креацентр Планета Земля в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних новостей.

Вас также может заинтересовать:

Ссылки:

  1. World's first illustration of the molecular machinery that makes cilia beat. UCL News. Posted on ucl.ac.uk June 13, 2023, accessed June 28, 2023.

  2. Walton, T. et al. Axonemal structures reveal mechanoregulatory and disease mechanisms. Nature. Posted on nature.com May 31, 2023, accessed June 27, 2023.

  3. Thomas, B. Evolution Delays Discovery of Dolphin Sensory Ability. Creation Science Update. Posted on ICR.org August 10, 2011, accessed June 27, 2023.

  4. Sherwin, F. 2021. Another Function of 'Junk DNA' Discovered. Acts & Facts. 50 (10).

  5. Gardiner, M. 2005. The Importance of Being Cilia. Howard Hughes Medical Institute. V 18, No. 2, 32