Hjá nógvum við áhuga fyri gransking er aðru viku í oktobur ein spennandi tíð: hvør fær Nobel heiðurslønin í ár?

Tey sum hava áhuga í náttúruvísindaliga gransking fylgja oftani spent við í tillutingina av Nobel heiðurslønirnar í lívvirkisfrøði ella læknafrøði, evnisfrøði og alisfrøði. Serlig tvey tey fyrstnevndu Nobel heiðirslønirnar av áhuga í heilsutengdari gransking, og partur av hesum Nobelheiðurslønum koma eisini at hava týdning fyri viðgerð av sjúkum.

Nobelpris for 2013 i fysiologi eller medisin ble tildelt James E. Rothman, Randy W. Schekman og Thomas C. Südfhof for (sitat) “their discoveries of machinery that regulates vesicular traffic, a major transport system in our cells”.  Cellene har flere typer transportsystemer, og Nobelprisvinnerne har studert systemer hvor molekyler blir samlet og sendes i små pakker eller blærer (kalt vesikler). De har svart på spørsmålet om hvordan disse pakkene kommer fram til rett plass og, hvor nødvendig, i rett tid.

Nobel celle

Kroppen er bygd opp av celler. Hver celle består av mange rom. Molekyler blir ofte samlet sammen i små pakker (vesikler), som sendes fra et rom til et annet rom, slik det er indikert på tegningen. Bilde tatt fra Nobelkomitéens pressemeddelelse.

 

Hvorfor trenger vi en slik spesifisitet for transportsystemene i celler? Det er flere grunner til dette.

  • Cellene våre er delt inn i mange rom (“organeller”), hvor hvert rom har sine spesifikke funksjoner. Transportsystemene må derfor sørge for at hvert rom får sine spesifikke molekyler, ellers kan ikke funksjonen i rommene opprettholdes.
  • Cellene produserer også molekyler som har sine funksjoner utenfor av cellen, og derfor må eksporteres fra cellen. Eksempler på slike molekyler kan være blodproteiner, hormoner og mange andre molekyler.
  • Mange celler i kroppen danner overflater (epitel) som dekker vev og organer. Slike celler har forskjellige oppgaver som skal gjøres på den siden som vender utover, og på siden som vender innover mot de underliggende celler. Transportsystemene i cellene må derfor sørge for at forskjellige molekyler kommer til “utoversiden” og til “innoversiden”. OCTN2 (proteinet som er skadet [“mutert”] hos personer som har CTD) skal fange opp carnitin fra urinfiltratet i nyrene, slik at vi ikke mister carnitin gjennom urinen. For å ha en slik funksjon, må OCTN2 befinne seg på den delen av overflaten at cellene som vender ut mot urinfiltratet.

 

Randy Schekman og James Rothman viste at spesifisiteten i transportsystemene ble bestemt av spesifikke proteiner som finnes utenpå pakkene som sendes rundt i cellene. Andre spesifikke proteiner finnes på veggen til rommet som skal motta pakkene. Schekman og Rothman identifiserte mange av disse proteinene og de tilhørende gener. Thomas Südfhof har undersøkt nerveendene, og identifiserte de molekylære systemene som regulerer frigjøring av signalstoffer fra disse. Dette er helt fundamentale prosesser i hvordan hjernen og nervesystemet kontrollerer kroppen, og hvordan sanseinntrykk blir sendt fra kroppen og inn til hjernen.

 

Bildene som ledsager denne teksten skal illustrere noen av de omtalte transportsystemene og mekanismene. Bildene er tatt i forbindelse med biologistudentenes øvelser som biologistudenter ved Fróðskaparsetur Føroya har i sitt kurs i cellebiologi.  Cellene til disse øvelsene har NVD fått fra Heilsufrøðiliga Starvsstovan.

Nobel_Golgi

Det skarpt røde viser beliggenheten av Golgi-apparatet i samme celle som over. Golgi-apparatet er en viktig del av transport- og sorteringssystemene i cellen. Copyright: Svein-Ole Mikalsen.

 

Nobel_microtubuli

Mikrotubuli i en fiskecelle. Mikrotubuli er en del av celleskjelettet, som spenner ut cellene og gir dem struktur og form. Samtidig er mikrotubuli den viktigste motorveien i cellene, og det meste av “pakketransporten” i cellene går langs mikrotubuli. Mikrotubuli starter i centrosomet, det lille området som er skarpt grønt. Copyright: Svein-Ole Mikalsen.

Bilder av mikrotubuli og Golgi-apparatet lagt over hverandre. Vi ser at mikrotubuli stråler ut fra samme område hvor Golgi ligger. Derfor kan pakker laget og sortert i Golgi-apparatet bli transportert langs mikrotubuli til sine endestasjoner.

Bilder av mikrotubuli og Golgi-apparatet lagt over hverandre. Vi ser at mikrotubuli stråler ut fra samme område hvor Golgi ligger. Derfor kan pakker laget og sortert i Golgi-apparatet bli transportert langs mikrotubuli til sine endestasjoner. Copyright: Svein-Ole Mikalsen.

 

Kilder:

www.nobelprize.org