Зошто клетките прават залихи од клучни протеини

Клетките не секогаш работат според најочигледната логика на штедење. Ново истражување на тим од Универзитетот во Вашингтон покажува дека бактеријата Acinetobacter baylyi произведува големи вишоци од дел од своите неопходни протеини, иако на прв поглед би било поекономично да создава само онолку колку што и треба.

Студијата, објавена во Science Advances, се занимава со прашање што долго време изгледало збунувачко: зошто клетки со ограничени ресурси би трошеле енергија на протеини кои не ги користат веднаш? Одговорот, според истражувачите, е дека таквата залиха ја прави клетката поотпорна на грешки и случајни колебања во производството на протеини.

Научниците го испитувале однесувањето на гени кои кодираат протеини неопходни за раст. Кога поединечни гени биле нарушени, клетките повеќе не можеле да произведуваат нови копии од соодветниот протеин. Сепак, наместо веднаш да престанат да растат, тие продолжувале да се делат уште неколку генерации, потпирајќи се на претходно создадените резерви.

Еден пример бил протеин поврзан со создавањето на клеточниот ѕид. По исклучување на генот, клетките извесно време растеле и се делеле, но подоцна ѕидот повеќе не можел да ја издржи внатрешната напнатост и клетките се распаѓале. Тоа покажало дека во почетокот имало значителна количина на протеинот, доволна да се пренесува и на потомските клетки.

Истражувачите заклучуваат дека не сите протеини имаат иста цена за клетката. За околу една третина од неопходните гени, потребните протеини се бараат во голем број копии, па нивното дополнително производство би било скапо. Но кај останатиот дел, клетката има потреба од релативно мал број копии. Во такви случаи, создавањето повеќе протеини речиси не го менува вкупниот протеински буџет на клетката.

Оваа стратегија е особено важна бидејќи синтезата на протеини не е совршено прецизен процес. Клетката може случајно да произведе малку повеќе или малку помалку од планираното. Ако некој неопходен протеин нормално се јавува во многу мал број копии, мала грешка може да значи дека клетката ќе остане без него. Вишокот служи како заштита од таков ризик.

Наодите ја нијансираат идејата дека клетките секогаш оптимизираат до најмала можна потрошувачка. Наместо тоа, тие понекогаш избираат робусност пред строга економичност. Кај евтините, но неопходни протеини, дополнителната залиха може да биде подобра стратегија од опасноста клетката да остане без клучна молекула во погрешен момент.