Otofaji ve Lizozomal Bozunma
Otofaji, hücrelerin kendi bileşenlerini yutarak lizozomlara bozunma için ulaştırdığı, böylece materyalleri geri dönüştürdüğü ve hasarlı yapıları uzaklaştırdığı düzenlenmiş bir süreçtir.
Tanım
Otofaji, bir hücrenin kendi sitoplazmasının veya organellerinin bir kısmını zarlar içinde ayırarak bozunma için lizozomlara ulaştırdığı süreçtir; lizozomal bozunma ise makromoleküllerin lizozomun asidik hidrolazları tarafından parçalanmasıdır.
Kapsam
Bu konu, lizozomu hücrenin bozunma kompartmanı olarak, materyalin ona ulaşma yollarını ve otofagozomların sitoplazma ile organelleri yakaladığı otofaji yolunu kapsamaktadır; ayrıca otofajinin besin stresi, kalite kontrolü ve homeostazdaki rolleri de incelenmektedir.
Temel sorular
- Lizozom nedir ve materyali nasıl bozundurur?
- Bir otofagozom nasıl oluşur ve kargoyu nasıl yakalar?
- Otofaji, açlık ve stres tarafından nasıl indüklenir?
- Otofaji, kalite kontrolü ve homeostaza nasıl katkıda bulunur?
Temel kuramlar
- Lizozomun bozunma organeli olarak rolü
- de Duve, lizozomu makromolekülleri parçalayan asit hidrolazlardan oluşan zarla çevrili bir kompartman olarak tanımlamış, böylece otofajik ve endositik kargo için varış noktasını sağlamıştır.
- Otofajinin genetik temeli
- Mayada tanımlanan korunmuş otofaji genleri, otofagozomların oluşumunu ve lizozom ile birleşmesini yönlendirerek otofajiyi düzenlenmiş bir yol olarak kurmaktadır.
Mekanizmalar
Lizozomlar, endositoz veya otofaji yoluyla ulaştırılan proteinleri, lipidleri, nükleik asitleri ve karbonhidratları parçalayan asit hidrolazları içermektedir. Makrootofajide, fincan şeklindeki bir zar, sitoplazmayı veya hasarlı organelleri çevrelemek üzere genişleyerek çift zarlı bir otofagozom oluşturur; bu otofagozom bir lizozom ile birleşerek içeriğinin bozunmasını ve ürünlerin geri dönüştürülmesini sağlar. Korunmuş otofaji proteinlerinden oluşan bir set, başlatmayı, zar büyümesini ve kargo seçimini kontrol etmektedir ve bu yol, besin yoksunluğu ve diğer stresler tarafından güçlü bir şekilde indüklenmektedir.
Klinik önem
Otofaji ve lizozomal bozunma, stres sırasında besin sağlamakta, hasarlı bileşenleri uzaklaştırmakta ve hücresel kalite kontrolünü sürdürmektedir; bu da onları hücre homeostazı için merkezi hale getirmektedir. Buradaki açıklama tanımlayıcı olup reçete niteliği taşımamaktadır.
Tarihçe
de Duve'nin yirminci yüzyılın ortalarında lizozomu keşfi, hücrenin bozunma kompartmanını ortaya çıkarmıştır; Ohsumi'nin 1990'larda mayadaki otofajinin genetik olarak incelenmesi ise mekanizmayı tanımlamış ve otofajiyi moleküler düzeyde anlaşılan bir yol haline dönüştürmüştür.
Öne çıkan isimler
- Christian de Duve
- Yoshinori Ohsumi
İlgili konular
Temel eserler
- ohsumi2014
- deduve1966
Sıkça sorulan sorular
- Otofagozom nedir?
- Sitoplazmanın bir kısmını veya hasarlı bir organeli çevrelemek üzere oluşan ve daha sonra içeriğinin parçalanabilmesi için bir lizozom ile birleşen çift zarlı bir veziküldür.
- Otofaji en çok ne zaman aktiftir?
- Otofaji, iç bileşenlerin geri dönüştürülmesinin yapı taşları sağladığı besin yoksunluğu sırasında güçlü bir şekilde artmaktadır ve ayrıca hücrenin hasarlı yapıları temizlemesi gerektiğinde de yükselmektedir.