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      細(xì)胞的微小成分表示整體動(dòng)物的大小
      
			
      
				2019-01-05 09:09:49
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      微小蠕蟲細(xì)胞內(nèi)的微小斑點(diǎn)正在揭示決定各種生物體大小的潛在機(jī)制。在最近的一系列研究中，科學(xué)家已經(jīng)解開了核仁的重要性，細(xì)胞核是一種分散在整個(gè)細(xì)胞核中的微小結(jié)構(gòu)，在細(xì)胞發(fā)育過程中?，F(xiàn)在，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，大小核仁與生物體的大小而變化，特定物種內(nèi)，核仁與生物體的大小有關(guān)。
      

      細(xì)胞的微小成分表示整體動(dòng)物的大小
      

      到目前為止，研究人員已經(jīng)注意到僅在一個(gè)物種內(nèi)的聯(lián)系 - 普林斯頓的研究人員檢查了不同癬變異之間核仁的大小差異。但首席研究員Clifford Brangwynne表示，這種變異為理解核仁有助于機(jī)體生長(zhǎng)的機(jī)制提供了重要的見解。“我們認(rèn)為理解核仁如何組裝以及這種組裝在不同大小的細(xì)胞中如何變化可以幫助我們發(fā)展對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)控制的物理和化學(xué)理解，”化學(xué)和生物工程助理教授Brangwynne說。
      

      在2016年10月4日發(fā)表在Cell Reports上的一篇文章中，研究人員使用常見的蛔蟲秀麗隱桿線蟲來探索細(xì)胞核與細(xì)胞大小的關(guān)系。生物學(xué)家認(rèn)為C. elegans蠕蟲是一種“ 模式生物 ”，因?yàn)樗慕Y(jié)構(gòu)和遺傳學(xué)相對(duì)簡(jiǎn)單，但卻提供了對(duì)人類生物學(xué)的見解。
      

      研究人員首先測(cè)量了整個(gè)生長(zhǎng)蠕蟲的大小以及構(gòu)成生物體的單個(gè)細(xì)胞的體積。然后，他們?cè)诤巳手械牡鞍踪|(zhì)上添加了一個(gè)熒光標(biāo)記，并測(cè)量了熒光的濃度，告訴他們核仁的大小。科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，蠕蟲細(xì)胞與整個(gè)生物體的比例完全成熟。類似地，核仁的大小隨著細(xì)胞的大小線性增加。因此，微小的核仁與整個(gè)蠕蟲的大小完全相關(guān)。
      

      然后研究人員用兩種突變體蠕蟲測(cè)試了這種趨勢(shì)的穩(wěn)健性，這兩種突變體具有遺傳變化，可以幫助闡明潛在的分子機(jī)制。其中一種突變體蠕蟲的生長(zhǎng)速度大約是其他突變體的兩倍，研究人員對(duì)其原因感興趣。在顯微鏡定量蠕蟲生長(zhǎng)之后，他們發(fā)現(xiàn)蠕蟲核仁的大小反映了大小差異：較大的突變體具有較大的核仁。
      

      “我們沒有找到我們所期望的，” 研究人員斯蒂芬妮韋伯說。韋伯曾在普林斯頓大學(xué)擔(dān)任博士后研究項(xiàng)目，現(xiàn)在是麥吉爾大學(xué)的助理教授。自19世紀(jì)以來，人們已經(jīng)研究了更為人熟知的細(xì)胞核 - 細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的中心庫 - 作為細(xì)胞大小的指標(biāo)，并發(fā)現(xiàn)了強(qiáng)烈的相關(guān)性。然而，在生長(zhǎng)旺盛的生物體的背景下，結(jié)果證明核仁的大小而不是細(xì)胞核是細(xì)胞大小的關(guān)鍵預(yù)測(cè)因子。
      

      核仁是令人著迷的結(jié)構(gòu)，微小的蛋白質(zhì)和RNA液滴，像松餅上的罌粟籽一樣灑在細(xì)胞核中。在之前的研究中，Brangwynne的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)實(shí)際上非常復(fù)雜，并且包含與洋蔥類似的不同成分的層。核仁在蛋白質(zhì)的產(chǎn)生中起關(guān)鍵作用。正如韋伯所說，“核仁驅(qū)動(dòng)細(xì)胞生長(zhǎng)和生物體生長(zhǎng)，因?yàn)樗鼈冃枰笖?shù)生成蛋白質(zhì)。”
      

      這些發(fā)現(xiàn)強(qiáng)調(diào)核仁是細(xì)胞生長(zhǎng)和細(xì)胞大小的驅(qū)動(dòng)力，并揭示了大多數(shù)癌癥中核仁擴(kuò)大的原因。癌癥的無節(jié)制生長(zhǎng)可能比正常生長(zhǎng)的細(xì)胞需要更多的蛋白質(zhì)。通過探索連接細(xì)胞生長(zhǎng)和核仁大小的機(jī)制和復(fù)雜的相互作用，科學(xué)家們正在發(fā)現(xiàn)對(duì)新癌癥療法潛在發(fā)展的重要理解水平。
      
			

			
        
      
			
      
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