Кіріспе
Жасушаларды зерттейтін биологияның саласы. Жасуша биологиясы (сонымен қатар жасушалық биология немесе цитология) – жасушалардың құрылымын, қызметін және мінез-құлқын зерттейтін биологияның саласы. Барлық тірі организмдер жасушалардан тұрады. Жасуша – организмдердің тіршілігі мен жұмыс істеуіне жауапты негізгі бірлік. Дегенмен, зерттелген жасушалар өлі болып шықты және жасушаның нақты құрамдас бөліктері туралы мәлімет бермеді. Бірнеше жыл өткен соң, 1674 жылы Антон Ван Леувенхук балдырларды зерттеу кезінде алғаш рет тірі жасушаларды талдады. Көп жылдардан кейін, 1831 жылы Роберт Браун ядроны ашты. Бұл жасуша теориясының қалыптасуына дейін болды, ол барлық тірі организмдер жасушалардан тұрады және жасушалар организмдердің функционалдық және құрылымдық бірліктері екенін айтады. Өсімдік ғалымы Маттиас Шлейден 19 жылдан кейін бұл тұжырымға келді, ал Рудольф Вирхов жасуша теориясын одан әрі дамытып, барлық жасушалар бұрыннан бар жасушалардың бөлінуінен пайда болады деген қосымша пікір енгізді.
the branch of biology
Cell biology (also cellular biology or cytology) is a branch of biology that studies the structure, function, and behavior of cells. All living organisms are made of cells. A cell is the basic unit of life that is responsible for the living and functioning of organisms. however, the cells were dead. They gave no indication to the actual overall components of a cell. A few years later, in 1674, Anton Van Leeuwenhoek was the first to analyze live cells in his examination of algae. Many years later, in 1831, Robert Brown discovered the nucleus. All of this preceded the cell theory which states that all living things are made up of cells and that cells are organisms' functional and structural units. This was ultimately concluded by plant scientist Matthias Schleiden 19 years later, Rudolf Virchow further contributed to the cell theory, adding that all cells come from the division of pre existing cells.
Техникалар
Жасушалық биология зерттеулері тірі организмнен тыс жасушаларды өсірудің және манипуляциялаудың әртүрлі жолдарын қарастырады, бұл адам анатомиясы мен физиологиясын одан әрі зерттеуге, сондай-ақ дәрі-дәрмектер алуға мүмкіндік береді. Жасушаларды зерттеу әдістері де дамыды. Микроскопиядағы жетістіктер мен технологиялар ғалымдарға жасушалардың құрылымы мен функциясын жақсырақ түсінуге мүмкіндік берді. Жасуша биологиясын зерттеу үшін жиі қолданылатын көптеген әдістер төменде келтірілген:
Жасуша өсіру: Белгілі бір жасуша түрінің көп мөлшерін және жасушаларды зерттеудің тиімді әдісін қамтамасыз ететін ортада жылдам өсетін жасушаларды пайдалану. Жасуша мәдениеті – жасушалық және молекулалық биологияда қолданылатын негізгі құралдардың бірі, ол жасушалардың қалыпты физиологиясы мен биохимиясын (мысалы, метаболизмді зерттеу, қартаю), дәрі-дәрмектердің және уытты қосылыстардың жасушаларға тигізетін әсерін, мутагенезді және канцерогенезді зерттеу үшін тамаша модельдік жүйелерді ұсынады. Ол сондай-ақ дәрі-дәрмектерді тексеру және әзірлеуде, сондай-ақ биологиялық қосылыстарды (мысалы, вакциналар, терапиялық ақуыздар) ірі көлемде өндіруде қолданылады. Флуоресценттік микроскопия: GFP сияқты флуоресценттік маркерлер жасушаның белгілі бір компонентін белгілеу үшін қолданылады. Содан кейін, флуоресценттік маркерді қоздыру үшін белгілі бір жарық толқын ұзындығы қолданылады, одан кейін оны көруге болады. Жасушаны фракциялау: Бұл процесте жасуша жоғары температурада немесе сонда бұзылып, содан кейін центрифугалау арқылы жасушаның бөліктерін бөліп, жеке-жеке зерттеуге мүмкіндік береді. Прокариоттық жасушалар эукариоттық жасушалардан әлдеқайда кішкентай, сондықтан олар тіршіліктің ең кішкентай түрі болып табылады. Прокариоттық жасушаларға бактериялар мен археялар жатады, оларда жабық жасушалық ядро жоқ. Эукариоттық жасушалар өсімдіктерде, жануарларда, саңырауқұлақтарда және протостарда кездеседі. Олардың диаметрі 10-ден 100 мкм-ға дейін жетеді, ал олардың ДНК-сы мембраналық ядроның ішінде орналасқан. Эукариоттар – эукариоттық жасушаларды қамтитын организмдер. Төрт эукариоттық патшалық: Animalia, Plantae, Fungi және Protista. Олардың екеуі де бинарлық бөліну арқылы көбейеді. Бактериялардың ең көп таралған түрі бірнеше түрлі пішінге ие, бірақ көпшілігі шар немесе таяқша тәрізді болады. Бактериялар жасуша қабырғасының құрамына байланысты грам-оң немесе грам-теріс деп жіктеледі. Грам-оң бактериялар грам-теріс бактерияларға қарағанда қалың пептидогликан қабатына ие. Бактериялық құрылымның ерекшеліктері: жасушаның қозғалуына көмектесетін жарақша, РНК-ны белокке аударатын рибосомалар.
Cell culture: Utilizes rapidly growing cells on media which allows for a large amount of a specific cell type and an efficient way to study cells. Cell culture is one of the major tools used in cellular and molecular biology, providing excellent model systems for studying the normal physiology and biochemistry of cells (e. g., metabolic studies, aging), the effects of drugs and toxic compounds on the cells, and mutagenesis and carcinogenesis. It is also used in drug screening and development, and large scale manufacturing of biological compounds (e. g., vaccines, therapeutic proteins). Fluorescence microscopy: Fluorescent markers such as GFP, are used to label a specific component of the cell. Afterwards, a certain light wavelength is used to excite the fluorescent marker which can then be visualized. Cell fractionation: This process requires breaking up the cell using high temperature or sonification followed by centrifugation to separate the parts of the cell allowing for them to be studied separately. Prokaryotic cells are much smaller than eukaryotic cells, making them the smallest form of life. Prokaryotic cells include Bacteria and Archaea, and lack an enclosed cell nucleus. Eukaryotic cells are found in plants, animals, fungi, and protists. They range from 10 to 100 μm in diameter, and their DNA is contained within a membrane bound nucleus. Eukaryotes are organisms containing eukaryotic cells. The four eukaryotic kingdoms are Animalia, Plantae, Fungi, and Protista. They both reproduce through binary fission. Bacteria, the most prominent type, have several different shapes, although most are spherical or rod shaped. Bacteria can be classed as either gram positive or gram negative depending on the cell wall composition. Gram positive bacteria have a thicker peptidoglycan layer than gram negative bacteria. Bacterial structural features include a flagellum that helps the cell to move, ribosomes for the translation of RNA to protein,
Жасушалық метаболизм
Жасушалық метаболизм жасушаның энергия өндіруі және оның тірі қалуы үшін қажет, ол көптеген жолдарды қамтиды, сондай-ақ ядро, митохондрия, жасушалық мембрана сияқты негізгі жасушалық органеллаларды қамтамасыз етеді. Жасушалық тыныс алу үшін, глюкоза қолжеткілі болғанда, пируватты өндіру үшін гликолиз жасушаның цитозолінде жүреді. Пируват көпферменттік кешенді пайдаланып декарбоксилденуге ұшырайды, нәтижесінде ацетил-КоА түзіледі, оны ТСА циклында NADH және FADH2 өндіру үшін қолдануға болады. Бұл өнімдер электрондық тасымалдау тізбегіне қатысып, ішкі митохондриялық мембранада протондық градиентті құрайды. Бұл градиент окистеу фосфорилирлеу кезінде АТФ өндірісін қамтамасыз етеді. Өсімдік жасушаларындағы метаболизм фотосинтезді қамтиды, ол тыныс алудың кері процесі болып табылады, себебі ол глюкоза молекулаларын өндіреді.
Ұялы байланыс
Жасушалық сигнализация немесе жасушалық байланыс жасушалық реттеу үшін және жасушалардың қоршаған ортадан ақпаратты өңдеуі және оған сәйкес жауап беруі үшін маңызды. Сигнал беру тікелей жасушалық байланыс, сондай-ақ эндокриндік, паракриндік және автокриндік сигнализация арқылы жүзеге асуы мүмкін. Тікелей жасушалық байланыс – бір жасушадағы рецептордың басқа жасушаның мембранасына бекітілген молекуламен байланысуы. Эндокриндік сигнализация қан ағынына бөлінетін молекулалар арқылы жүзеге асады. Паракриндік сигнализация екі жасуша арасында диффузияланатын молекулаларды пайдаланады. Автокриндік – жасушаның өзіне сигнал жіберуі, өзінің бетіндегі рецептормен байланысатын молекулаларды бөліп шығаруы. Коммуникацияның түрлері:
Иондық каналдар: кернеуге немесе лигандқа сезімтал иондық каналдар сияқты түрлі болуы мүмкін. Олар молекулалар мен иондардың кіруіне және шығуына мүмкіндік береді. G протеинімен байланысқан рецептор (GPCR): жеті трансмембраналық доменнен тұратыны белгілі. Лиганд клеткадан тыс доменге байланысады, ал лиганд байланысқаннан кейін гуанин алмасу факторы GDP-ні GTP-ге айналдырып, Gα суббірлігін белсендіреді. Gα аденоилциклаза немесе фосфолипаза C сияқты басқа белоктарға бағыттала алады, олар cAMP, Ip3, DAG және кальций сияқты екінші реттік хабаршыларды құрайды. Бұл екінші реттік хабаршылар сигналдарды күшейтеді және иондық каналдарға немесе басқа ферменттерге әсер ете алады. Сигналды күшейтудің бір мысалы – реттеуші суббірліктерді алып тастау және каталитикалық суббірлікті босату арқылы PKA-ға байланысу және оны белсендіру. Каталитикалық суббірлікте ядролық локализация тізбегі болады, ол оны ядроға енгізіп, гендік белсенділікті басу немесе белсендіру үшін басқа белоктарды фосфорилеттеуге итермелейді.
Ion channels: Can be of different types such as voltage or ligand gated ion channels. They allow for the outflow and inflow of molecules and ions. G protein coupled receptor (GPCR): Is widely recognized to contain seven transmembrane domains. The ligand binds on the extracellular domain and once the ligand binds, this signals a guanine exchange factor to convert GDP to GTP and activate the G α subunit. G α can target other proteins such as adenyl cyclase or phospholipase C, which ultimately produce secondary messengers such as cAMP, Ip3, DAG, and calcium. These secondary messengers function to amplify signals and can target ion channels or other enzymes. One example for amplification of a signal is cAMP binding to and activating PKA by removing the regulatory subunits and releasing the catalytic subunit. The catalytic subunit has a nuclear localization sequence which prompts it to go into the nucleus and phosphorylate other proteins to either repress or activate gene activity.
Эукариоттық жасуша циклі
Жасушалар – барлық организмдердің негізі және өмірдің құрылымдық бірліктері. Жасушалардың өсуі мен дамуы ағзаның сақталуы және тіршілік етуі үшін маңызды. Бұл процестің ішінде жасуша циклы мен даму кезеңдері бар, олар жасушаның өсуі, ДНҚ көшірмесін жасауы, жасушаның бөлінуі, жаңаруы және жасушаның өлімінен тұрады. Жасуша циклі төрт бөлікке бөлінеді: G1, S, G2 және M. Жасуша өсу фазасы болып табылатын G фазасы циклдің шамамен 95% құрайды. Жасушалардың көбеюіне пролифераторлар ықпал етеді. Барлық жасушалар бастапқыда бірдей болып келеді және кез келген жасуша түріне айналуы мүмкін. Индукция сияқты жасушалық сигналдар жақын жасушаларға олардың қандай жасушаға айналатынын анықтауға көмектеседі. Сонымен қатар, бұл бірдей жасушалардың жиналып, тіндер, содан кейін мүшелер және жүйелер құруына мүмкіндік береді. G1, G2 және S фазалары (ДНҚ көшірмесін жасау, зақымдану және жөндеу) циклдің интерфаза бөлігін құрайды, ал M фазасы (митоз) – жасушаның бөліну бөлігін. Митоз профаза, метафаза, анафаза, телофаза және цитокинез сияқты көптеген кезеңдерден тұрады. Митоздың соңғы нәтижесі – екі бірдей қыз жасушаның пайда болуы. Жасуша циклі жасуша циклының бақылау бекеттерінде циклиндер, циклинге тәуелді киназалар және p53 сияқты сигналдық факторлар мен кешендер арқылы реттеледі. Жасуша өсу процесін аяқтағаннан кейін және егер ол зақымдалған немесе өзгерген болып табылса, ол ағзаның тіршілік етуіне қауіп тудырмау үшін апоптоз немесе некроз арқылы өліміне ұшырайды.
Жасушалық өлім, жасушалық өлімсіздігі
Қазіргі кездегі әрбір жасушаның тегі, шамамен 3 миллиард жылдан бері үзілмей келген, өмірдің пайда болуына дейінгі жасушалық тізбекке дейін жетеді. Шын мәнінде, өлмейтін – жеке жасушалар емес, көп буынды жасушалық тізбектер. Жасушалық тізбектің өлмейтін болуы жасушаның бөліну қабілетін сақтап қалуға байланысты. Бұл қабілет кез келген тізбекте жасуша зақымдануы, жүйке жасушаларында кездесетін толық дифференциациялану немесе даму кезіндегі бағдарламаланған жасуша өлімі (апоптоз) салдарынан жоғалуы мүмкін. Тізбектердің кезекті буындарында жасушаның бөліну қабілетін сақтау, жасушалық зақымдануды, әсіресе ДНК зақымдануын болдырмау және оны дәл жөндеуге байланысты. Жыныстық организмдерде, ұрпақтардың жалғасуы ДНК зақымдануын болдырмау және туындаған ДНК зақымдануын жөндеу процестерінің тиімділігіне байланысты. Эукариоттарда да, прокариоттарда да жыныстық процестер гомологтық рекомбинация арқылы ұрпақ жасушаларындағы ДНК зақымдануын тиімді жөндеуге мүмкіндік береді.
Жасуша циклінің фазалары
Жасуша циклы – жасушаның дамуы мен бөліну барысында өтетін төрт кезеңді процесс. Оған Gap 1 (G1), синтез (S), Gap 2 (G2) және митоз (M) кіреді. Жасуша циклді G1 фазасынан қайта бастай алады немесе циклді аяқтағаннан кейін G0 фазасына өтіп, циклден шығады. Жасуша G0 фазасынан соңғы дифференциация арқылы дами алады. Интерфаза – бір митоз бен келесі митоз арасындағы жасуша циклының фазаларын қамтиды, оған G1, S және G2 кіреді.
G1 кезеңі
Жасушаның мөлшері ұлғаяды. Жасуша ішіндегілер көбейтіледі.
G2 кезеңі
Жасуша көбейеді. Жасуша бөлінуіне дайындалу үшін органеллалар мен ақуыздар қалыптасады.
G0 кезеңі
Бұл жасушалар G1 фазасын қысып, G0 фазасына – тоқтау фазасына өтеді. G0 фазасындағы жасуша бөлінуге белсенді дайындалмай, өзінің қызметін атқарады.
Патология
Жасушалық деңгейде ауруларды зерттейтін және диагностикалайтын ғылым саласы цитопатология деп аталады. Цитопатология көбінесе бос жасушалар немесе тіндік фрагменттердің үлгілерінде қолданылады, ал гистопатология толыққанды тіндерді зерттейді. Цитопатология денедегі әртүрлі аймақтарды қамтитын ауруларды зерттеу үшін жиі қолданылады, көбінесе қатерлі ісіктерді диагностикалауға, сондай-ақ кейбір жұқпалы аурулар мен қабыну жағдайларын анықтауға көмектеседі. Мысалы, цитопатологияның кең таралған қолданысы – Пап-тест, ол жатыр мойны қатерлі ісігін және оған алып келуі мүмкін жатыр мойнының алдын-ала зақымдануларын анықтауға қолданылатын скринингтік тест.
Ұяшық циклінің бақылау пункттері және ДНК зақымдануын қалпына келтіру жүйесі
Жасуша циклі бірнеше рет реттелген, тізбектей келетін сатыздан тұрады, нәтижесінде жасуша бөлінеді. Жасушалардың келесі сатызға көшуі үшін алдыңғысы толық аяқталуы керек – бұл жасуша циклын реттеудің маңызды элементі. Жасуша циклының бақылау бекеттері – жасуша циклы мен бөлінудің дұрыс бақылануын қамтамасыз ететін тиімді стратегия. Cdk-лар, олармен байланысты циклиндер, белок киназалары мен фосфатазалар жасушаның өсуін және бір сатыздан екінші сатызға бөлінуін реттейді. Жасуша циклы циклиндермен өзара әрекеттесу, белгілі бір белок киназаларымен фосфорилдану және Cdc25 фосфатазалары отбасымен дефосфорилдану арқылы реттелетін Cdk-лардың уақытша белсенділігімен бақыланады. ДНК зақымдалған жағдайда, жасушаның ДНК жөндеу реакциясы – бұл бақылау бекеттерін қосатын, ДНК-дағы жөндеу механизмін, жасуша циклының өзгеруін және апоптозды реттейтін сигналдық жолдардың тізбегі. ДНК-дағы зақымды анықтайтын көптеген биохимиялық құрылымдар мен процестер – бұл ДНК жөндеу бақылау бекеттерін тудыратын ATM және ATR. Жасуша циклі – жасуша органеллаларының дубликациялануы және одан кейін қыз жасушаларға дәл бөлінуінен тұратын іс-әрекеттер тізбегі. Жасуша циклы кезінде маңызды оқиғалар орын алады. Жасуша циклындағы процестерге жасушаның дамуы, хромосомалардың көшірмеленуі және бөлінуі жатады. Жасуша циклының бақылау бекеттері – жасуша циклының тұтастығын, дұрыстығын және уақытын қадағалайтын бақылау жүйелері. Әр бақылау бекеті жасуша циклының баламалы соңғы нүктесі болып табылады, онда жасушаның параметрлері тексеріледі және жасуша циклі тек қажетті сипаттамалар орындалғанда ғана әртүрлі сатыздар арқылы өтеді. Жасуша циклының мақсаты – әр организмнің ДНК-сын дәл көшіру, содан кейін жасуша мен оның құраушыларын екі жаңа жасуша арасында тең бөлу. Эукариоттарда төрт негізгі сатыз болады. G1 фазасында жасуша әдетте белсенді болып, қарқынды өседі, ал G2 фазасында белок молекулалары бөлінуге дайын болғанда жасушаның өсуі жалғасады. Бұл демалыс уақыты емес, бұл жасушалардың массасын жинау, өсу факторларының рецепторларын біріктіру, көшірмеленген геномды құру және хромосомалардың бөлінуіне дайындық кезеңі. ДНК көшірмеленуі эукариоттарда жеке Синтез фазасында жүзеге асады, ол S фазасы деп те аталады. Митоз кезінде, яғни M фазасында хромосомалардың бөлінуі орын алады. ДНК, басқа молекулалар сияқты, көптеген химиялық реакцияларға қабілетті. Алайда, ДНК тізбегінің өзгеруі РНК немесе белоктар сияқты басқа жасушалық құраушылардың өзгеруіне қарағанда әлдеқайда маңызды әсер етеді, өйткені ДНК жасуша геномының тұрақты көшірмесі болып табылады. ДНК көшірмеленуі кезінде қате нуклеотидтер енгізілгенде мутациялар пайда болуы мүмкін. ДНК зақымдарының көп бөлігі ақаулы негіздерді алып тастап, содан кейін кемітілген аймақты қайта синтездеу арқылы түзетіледі. Дегенмен, кейбір ДНК зақымдарын кері қайтару арқылы қалпына келтіруге болады, бұл ДНК зақымдарының жиі кездесетін түрлерін емдеудің тиімді әдісі болуы мүмкін. Осы тәсілмен ДНК зақымдарының тек бірнеше түрі ғана жөнделеді, соның ішінде ультракүлгін (UV) сәулесінің әсерінен пайда болған пиримидин димерлері, пурин сақинасының O6 позициясына метил немесе этил топтарын енгізу арқылы өзгертіледі.
The cell cycle is a sequence of activities in which cell organelles are duplicated and subsequently separated into daughter cells with precision. There are major events that happen during a cell cycle. The processes that happen in the cell cycle include cell development, replication and segregation of chromosomes. The cell cycle checkpoints are surveillance systems that keep track of the cell cycle's integrity, accuracy, and chronology. Each checkpoint serves as an alternative cell cycle endpoint, wherein the cell's parameters are examined and only when desirable characteristics are fulfilled does the cell cycle advance through the distinct steps. The cell cycle's goal is to precisely copy each organism's DNA and afterwards equally split the cell and its components between the two new cells. Four main stages occur in the eukaryotes. In G1, the cell is usually active and continues to grow rapidly, while in G2, the cell growth continues while protein molecules become ready for separation. These are not dormant times; they are when cells gain mass, integrate growth factor receptors, establish a replicated genome, and prepare for chromosome segregation. DNA replication is restricted to a separate Synthesis in eukaryotes, which is also known as the S phase. During mitosis, which is also known as the M phase, the segregation of the chromosomes occur. DNA, like every other molecule, is capable of undergoing a wide range of chemical reactions. Modifications in DNA's sequence, on the other hand, have a considerably bigger impact than modifications in other cellular constituents like RNAs or proteins because DNA acts as a permanent copy of the cell genome. When erroneous nucleotides are incorporated during DNA replication, mutations can occur. The majority of DNA damage is fixed by removing the defective bases and then re synthesizing the excised area. On the other hand, some DNA lesions can be mended by reversing the damage, which may be a more effective method of coping with common types of DNA damage. Only a few forms of DNA damage are mended in this fashion, including pyrimidine dimers caused by ultraviolet (UV) light changed by the insertion of methyl or ethyl groups at the purine ring's O6 position.
Митохондриялық мембрананың динамикасы
Митохондриялар көбінесе жасушаның "қуат станциялары" деп аталады, өйткені олар жасушалық гомеостаз бен метаболизмді сақтау үшін өте қажетті АТФ-ты тиімді өндіреді. Сонымен қатар, зерттеушілер митохондрияның жасуша биологиясындағы маңыздылығын жақсырақ түсінді, себебі митохондриялар жасуша сигнализация жолдарын ашты, олар жасуша функцияларын реттеудегі маңызды платформалар болып табылады, мысалы апоптоз. Оның физиологиялық бейімделуі митохондриялық мембрана динамикасы деп аталатын механизмдер арқылы жасуша митохондриялық каналының үнемі қайта құрылуымен тығыз байланысты, оған эндомембраналық бірігу және фрагментация (бөліну), сондай-ақ ультрақұрылымдық мембрана өзгерістері кіреді. Нәтижесінде, митохондриялық динамика жасушалық метаболизмді ғана емес, сонымен қатар жасушалық плюрипотентті дің жасушаларының көбеюі, жетілуі, қартаюы және өлімі сияқты күрделі жасушалық сигнализация процестерін де реттейді және көбінесе үйлестіреді. Митохондриялық аппараттың посттрансляциялық өзгерістері және митохондриялар мен басқа құрылымдар арасындағы трансмембраналық контактілік орындардың қалыптасуы, екеуі де митохондриялық мембрана динамикасына күшті әсер ететін әртүрлі жолдардан сигналдарды байланыстыруға мүмкіндік береді. Автофагияның үш негізгі түрі бар: макроавтофагия, микроавтофагия және шаперонмен қадағаланатын автофагия. Макроавтофагия іске қосылғанда, бір бөлік цитоплазманы қамтитын оқшаулау мембранасы пайда болады, нәтижесінде ерекше қос мембраналы органелла – автофагосома қалыптасады. Автофагосома лизосомамен бірігіп, автолизосоманы құрайды, онда лизосомалық ферменттер құраушыларын ыдыратады. Микроавтофагияда лизосома немесе вакуола цитозолды немесе органеллаларды қоршау үшін лизосомалық мембрананы ішке қарай жиыру арқылы немесе сыртқа қарай итеру арқылы цитоплазманың бір бөлігін жұтады. Шаперонмен қадағаланатын автофагия (CMA) стрестік жағдайларда тотыққан және өзгерген ақуыздарды ыдырату арқылы ақуыздық сапаны қамтамасыз етеді және аминқышқылдарын ақуыз денатурациясы арқылы жеткізеді. Автофагия – пептидтер, майлар, көмірсулар және басқа жасушалық құрылымдар үшін негізгі ішкі ыдырау жүйесі. Физиологиялық және стрестік жағдайларда бұл жасушалық процестер дұрыс жасушалық тепе-теңдікті сақтау үшін маңызды. Автофагияның тұрақсыздығы жасушалардың тұтастығын бақылаудағы рөліне байланысты қабыну, биохимиялық бұзылыстар, қартаю және нейродегенеративті аурулар сияқты әртүрлі ауру белгілеріне әкеледі. Автофагия-лизосомалық желілердің өзгеруі көптеген неврологиялық және бұлшықет ауруларының ерекше белгісі болып табылады. Осыған байланысты, автофагия әртүрлі аурулардың алдын алу және емдеудің перспективті стратегиясы ретінде қарастырылады. Көптеген аурулар тамақтану арқылы полифенолдарды тұтыну арқылы алдын алуға болады немесе жақсартуға болады. Сондықтан, автофагия механизмін өзгерте алатын табиғи қосылыстар әлеуетті емдік құрал ретінде қарастырылады. Макроавтофагияның алғашқы қадамы – ядролық құрылым деп аталатын қос мембрананың (фагофордың) қалыптасуы. Фагофорлық процесте жасушалық мембранадан, Голги аппаратынан, эндоплазмалық тордан және митохондриядан келген реттелмеген полипептидтер немесе бұзылған органеллалар көрінеді. Автофагоцит аяқталғанда фагофордың кеңеюі тоқтатылады. Автофагосома лизосомалық везикулалармен бірігіп, капсулаланған заттарды ыдырататын автолизосоманы құрайды, бұл процеске фагоцитоз деп аталады.