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      研究發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞中液滴組成的機(jī)制
      
			
      
				2019-04-22 11:24:42
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      生物學(xué)中一個(gè)長期存在的謎團(tuán)是如何在細(xì)胞中碰撞的數(shù)百萬個(gè)分子如何“相互”找到并組織成功能結(jié)構(gòu)。因此，2008年海洋生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室(MBL)生理學(xué)課程的參與者意識到簡單的相分離 - 如油與水分離 - 可能是在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生有序的一種重要方式，這是一個(gè)驚喜。
      

      研究發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞中液滴組成的機(jī)制
      

      雖然不是沒有爭議，但這個(gè)想法已經(jīng)風(fēng)暴細(xì)胞生物學(xué)。在過去的十年中，科學(xué)家們已經(jīng)觀察到蛋白質(zhì)和RNA分子在從細(xì)菌到人類的多種細(xì)胞中凝結(jié)成液滴或無膜凝結(jié)物。他們還指出，在健康細(xì)胞中形成液滴的相同蛋白質(zhì)可以在疾病的背景下“固化”，例如神經(jīng)退行性疾病。但是，什么使得某些分子聚集在同一個(gè)液滴中，而其他分子被排除在外，卻無法解釋。
      

      本周在“科學(xué)”雜志上，一個(gè)團(tuán)隊(duì)首次表明，由于分子所具有的特定三維形狀，RNA分子彼此識別凝聚成相同的液滴。該研究的資深作者，北卡羅來納大學(xué)教堂山分校的Amy S. Gladfelter作為MBL的HHMI / HCIA暑期研究所的一部分開始了這項(xiàng)工作，該研究所由70位科學(xué)家組成，他們在五個(gè)夏天探索了這種新興的細(xì)胞組織范式。強(qiáng)烈的，協(xié)同的研究。
      

      使用真菌細(xì)胞，Gladfelter(MBL研究員)，Erin M. Langdon及其同事表明，如果RNA分子的3D結(jié)構(gòu)允許它們通過互補(bǔ)的堿基配對結(jié)合在一起，它們最終會在同一個(gè)液滴中。
      

      “如果它們的二級(3D)結(jié)構(gòu)屏蔽任何互補(bǔ)性，RNA分子將以不同的液滴結(jié)束。但是，當(dāng)RNA聚集成相同的液滴時(shí)，它們的互補(bǔ)序列真正暴露，因此它們可以找到彼此和堿基對更高階的互動(dòng)，“Gladfelter說。
      

      這一發(fā)現(xiàn)很重要，因?yàn)樗沂玖诵纬蛇@些RNA-蛋白質(zhì)縮合物的選擇性機(jī)制 - 科學(xué)家們在細(xì)胞中到處都可以看到它們的功能仍然不清楚。冷凝物可以用作“坩堝”，用于通過將特定分子濃縮在一起來增強(qiáng)生物反應(yīng)。或者它們可以隔離細(xì)胞不需要特定生物過程的分子。
      

      Gladfelter先前已在真菌中證明，細(xì)胞經(jīng)歷液 - 液相分離至關(guān)重要，以便發(fā)生兩種不同的生物過程。“但我們需要更多關(guān)于細(xì)胞功能真正重要的例子，”Gladfelter說。該領(lǐng)域需要證據(jù)“這不僅僅是蛋白質(zhì)和RNA可以做的事情，而是大自然選擇的東西，”她說。
      

      還有跡象表明，這些液體縮合物向更固態(tài)的轉(zhuǎn)變可能是蛋白質(zhì)聚集疾病的一個(gè)因素，例如阿爾茨海默病，帕金森病和亨廷頓病，ALS和朊病毒病。目前的發(fā)現(xiàn)，Gladfelter說，“幫助我們了解正確的成分如何被吸收到液滴中，因此細(xì)胞可以避免這種向異常固態(tài)轉(zhuǎn)變的過程。”
      

      “這是感知MBL學(xué)生和教師對生物學(xué)研究做出重大貢獻(xiàn)的眾多例子之一。而且，重要的是，通過創(chuàng)新的多學(xué)科合作，MBL的HHMI / HCIA暑期研究所，對初步觀察進(jìn)行了密集的跟進(jìn)。 MBL的臨時(shí)研究主任大衛(wèi)馬克韋爾奇說：“MBL是MBL產(chǎn)生非凡科學(xué)的協(xié)同作用。”
      

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