這一期我們講的是,生物信息的中心載體。

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EPFL科學家發現某些細胞結構,即中心粒,可以作為整個細胞世代的信息載體。 這一發現提出了生物信息傳播不僅僅涉及基因的可能性。 中心粒是細胞內的桶狀結構,由多種蛋白質組成。 它們目前是許多研究的焦點,因為構成它們的蛋白質的突變可導致廣泛的**,包括發育異常,呼吸系統**,雄性不育和癌癥。
EPFL科學家在自然雜志“細胞研究”上發表的文章顯示,受精卵的原始中心粒僅存在于發育中的胚胎中,它只來自父親,持續存在數十個細胞分裂。 令人驚訝的發現提出了中心??赡軐嶋H上是信息載體的可能性,對生物學和****有深遠的影響。
也許以其在細胞分裂中的作用而聞名,中心粒確保染色體正確傳遞給新的子細胞。 然而,它們也存在于纖毛中,纖毛是長睫毛狀結構,其允許體內的許多細胞向其鄰居和其他細胞發出信號以表現出運動性,例如, 在排列呼吸道的細胞中。 在繁殖期間,父母雙方平等地貢獻遺傳物質,而雌性卵子捐贈大部分細胞器,例如線粒體。 然而,新受精胚胎的中心粒完全來自雄性精子,帶來了**個胚胎細胞的任何故障。
EPFL瑞士實驗癌癥研究所的PierreG?nczy實驗室發現,中心??梢詫⑦@些信息從**個細胞傳遞到許多發育中的胚胎到幾代細胞。 該研究的重點是蠕蟲線蟲,它通常被用作胚胎發育和人類遺傳**的模式生物。 與包括人類在內的其他物種一樣,秀麗隱桿線蟲中的中心粒僅由精子細胞貢獻。 G?nczy的團隊想知道這些“原始”中心粒在細胞分裂中持續多遠,將受精卵轉變為完全成形的胚胎。
為了追蹤中心粒的命運,科學家們使用了轉基因的線蟲,它們可以用熒光信號標記三種不同的中心粒蛋白。 標記的雄性蠕蟲與未標記的雌性,交配,因此科學家們可以專門追蹤在胚胎發育過程中由父親貢獻的中心粒成分。
G?nczy的團隊在發育中的胚胎的不同細胞分裂處對熒光信號進行成像,并發現父系貢獻的中心粒蛋白實際上可以持續多達10代細胞。 該數據**顯示中心粒在發育中的胚胎中非常持久。
更令人感興趣的是該研究對整個生物學的影響,因為它提出了持續存在于幾個細胞周期中的中心??赡苡行У爻蔀榉沁z傳信息載體的可能性。 如果這被證實,它可能代表我們思考和理解真核生物進化中存在的細胞器生物學的方式的范式轉變。
盡管如此,這并沒有減損這項研究對醫學的價值。 考慮到與中心粒相關的**數量,這可以為****方法開辟道路。 特別是,這項研究表明,中心粒子能夠直接從父親那里傳遞到胚胎的生命中。 這可能對我們了解中心粒病的方式產生嚴重影響。
“中心粒一直被認為是剛剛開始胚胎發育的東西,”皮埃爾·戈恩齊說。 “我們在這里表明,中心??赡苁切畔蜗騻鞒械氖侄危瑢υ缙诎l展具有相當大的影響。”他的團隊接下來將研究中心粒的特殊持續性是否延伸到其他系統,包括人體細胞。
- 作者:Nik Papageorgiou
科學新聞參考:
Paternally contributed centrioles exhibit exceptional persistence in C. elegans embryos. Balestra FR, von Tobel L, G?nczy P. Cell Research 24 April 2015. DOI:10.1038/cr.2015.49
科學新聞來源:
EPFL
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