Légyott – ecetmuslicák a mikroszkóp alatt

Laborunkban az érdeklődők beleshetnek az ecetmuslicák miniatűr világába: megtudhatják, hogyan néznek ki ezek a rovarok a mikroszkóp alatt, mutáns muslicákkal találkozhatnak, bepillantást nyerhetnek sejtjeik működésébe, és belekóstolhatnak a velük való munkába, mindezt az autofágia, a sejtes önemésztés szempontjából megközelítve.

Na de miért is jó a sejteknek, ha saját magukat emésztik?

A választ leginkább úgy tudnánk szemléltetni, ha úgy képzeljük el a sejteket, mint kis városokat: épületek, utak, járművek, na és persze több-kevesebb hulladék. Az egyes épületek a sejteket alkotó sejtszervecskék, amelyek lebontásra kerülhetnek, ha adott körülmények között feleslegesnek bizonyulnak. Ha például kevés nyersanyag jut a város gyáraiba, azaz a fehérjéket összeszerelő riboszómákba, nem érdemes azokból túl sokat működtetni, és célszerű őket inkább lebontani. A riboszómákat és az egyéb sejtalkotókat felépítő téglák, az ún. makromolekulák szerencsére újrahasznosíthatóak, csakúgy, mint a sejtműködés során keletkező hulladék, azaz az elhasználódott vagy éppen átmenetileg feleslegessé vált fehérjék. Mindaddig, amíg a sejtek “takarító-szolgáltatása”, az autofágia megfelelően működik, és ezeket a sejtalkotókat összeszedi, majd újrahasznosítási helyükre szállítja, addig azok nem zavarják a sejtek működését. Ha azonban a folyamat bármelyik résztvevője valamiért meghibásodik, akkor az bizony a sejtműködés zavaraihoz, hosszútávon pedig sejtpusztuláshoz vezet, hasonlatunkhoz visszakanyarodva a virágzó kis város elnéptelenedik a felhalmozódott hulladék és a sok hasznavehetetlen épület miatt. Nem meglepő tehát, hogy az autofágia elégtelen működése az emberi sejtek, nagyobb léptékben pedig az egész szervezet számára káros, és olyan súlyos betegségek kialakulásához járulhat hozzá, mint a rák vagy az idegsejtpusztulással járó Parkinson- és Alzheimer-kór.

Csoportunk ennek az újrahasznosítási folyamatnak a szereplőit vizsgálja az ecetmuslica (Drosophila melanogaster) sejtjeiben. Ezek a szereplők a takarító-személyzet (az autofágiában részt vevő fehérjék), a hulladékszállító járművek (a lebontásra szánt sejtalkotókat tartalmazó kis hólyagocskák), az újrahasznosító üzem (a lebontást végző sejtalkotók, azaz a lizoszómák), illetve az ehhez az üzemhez vezető utak (a sejt ún. lebontó transzport-útvonalai).

Az ecetmuslica, ez a pici, jelentéktelennek tűnő kis élőlény már több, mint száz éve fontos modellállata a genetikai és sejtbiológiai kutatásoknak, amit többek között az is jól szemléltet, hogy mindeddig összesen tíz tudós kapott Nobel-díjat az ecetmuslicán tett alapvető fontosságú felfedezéseiért. Sőt, a 2016-os orvosi Nobel-díjat egy még kisebb élőlényben, az egysejtű élesztőben zajló autofágia kutatásáért ítélték oda Yoshinori Ohsumi-nak. Mind az ecetmuslica, mind pedig az élesztő azért alkalmas kiválóan a laboratóriumi kutatásokra, mert sejtjeik nagyon hasonlóan működnek a mi sejtjeinkhez, így a fentebb bemutatott takarító-szolgáltatás, az autofágia szereplői jól vizsgálhatóak segítségükkel, az így nyert tudás pedig felhasználható az emberi sejtek működésének, illetve egyes betegségek kialakulásának megértéséhez.