细胞如何学会“算” - 解决多靶细胞的奥秘

这是多透明电池的表面。

细胞生物学的奇迹之一是对称性。哺乳动物细胞具有一种核和一种细胞膜，大多数人都有23对染色体。千禧哺乳动物细胞达到这种均匀性 - 但有些一致地打破这种模具以实现独特的功能。现在，约翰霍普金斯医学研究人员的团队已经发现了这些异常值如何形成。

在经过转基因小鼠的实验中，研究团队规定了一种机制，科学家长期认为控制毛衣的毛发结构的数量，称为纤毛，在每种哺乳动物细胞的外部突出。他们得出结论，对纤毛数量的控制可能依赖于非哺乳动物物种中更常见的过程。

该实验，2019年12月2日，在大学荷兰的自然细胞生物学和LED中，博士学位，博士学位，博士学位，约翰霍普金斯大学医学院的分子生物学和遗传学副教授最终帮助科学家了解有关相关人类疾病的更多信息纤毛功能，如呼吸道感染，不孕症和脑疫苗。

纤毛是古老的结构，首先出现在单细胞生物上，作为小发型“手指”，其充当移动电池或天线以感知环境的电机。几乎所有人体细胞都有至少一种纤毛，感应物理或化学线索。然而，人类中的一些专门的细胞类型，例如那些衬里呼吸和生殖道的那些，在它们的表面上有数百个纤毛，在波浪中击败流体通过系统移动流体。

“我们的主要问题是这些多逻辑的细胞如何比我们体内的其余细胞变得如此显着不同，”荷兰说。“大多数细胞每种细胞恰好熟练，但这些高度专业化的细胞放弃了这种紧张的数字控制并制造了数百个纤毛。”

为了回答这个问题，荷兰和他的团队仔细看看纤毛的基地，其中细胞器从细胞表面上附着和生长的地方。该底座是称为沿甲簧的显微镜，圆柱形结构。

在单纤毛细胞中，荷兰表示，在细胞介质之前创建了半硅酸酯。细胞含有双母甲纤维，其每一份，使得两个新细胞得到一对亚乙烯 - 这两种含量中最古的纤维素然后继续形成纤毛的基础。然而，多填充细胞产生独特的结构，称为氘核，其充当复制机，以使得能够产生数十到数百个偏摩洛尔，允许这些细胞产生许多纤毛。

“氘核仅存在于多偶体细胞中，科学家长期以来，他们是确定形成有多少辛硅酸和纤维的中心，”荷兰说。

为了测试这一点，荷兰和他的团队开发了一种小鼠模型，缺乏创造氘核的基因。然后，他们分析了携带多靶细胞并计算其纤毛的组织。

研究人员感到惊讶地发现，基因工程的小鼠与氘核素的小鼠具有相同数量的细胞纤毛，统治氘核在控制纤毛的数量方面的核心作用。例如，衬里衬里的多靶细胞均为每种细胞200-300胞菌。研究人员还发现，没有氘核素的细胞可以使新的半硅酸酯与它们的细胞一样快。

随着这种令人惊讶的结果，研究人员缺乏氘代和母体含乙醇的小鼠细胞，然后计算在多裸化细胞中形成的纤毛数。

“我们没有母体含有甲状腺醇而没有氘核的PD，多偶然的细胞将无法创建适当数量的新纤毛，”荷兰说。

值得注意的是，荷兰说，即使缺乏母体中心含量对最终的纤毛数没有影响。大多数正常和转基因组中的细胞在50到90粒之间产生。

“这一发现改变了我们认为是沿着厘里集会后面的驱动力的教条，”荷兰解释道。“而不是需要平台生长，而是可以自发地创建半个纤维素。”

虽然罕见的哺乳动物，所谓的Novo生成的符号对动物王国并不新鲜。一些物种，如小扁虫Plararia，完全缺乏母体含纤维，并依靠de novo centriole生成，以创造他们用来移动的纤毛。

在遗传工程小鼠的进一步实验中，荷兰发现，所有自发性创造的亚叶醇组装在富含肌瘤材料的电池区域内 - 构建沿甲孔所需的蛋白质组分。

他认为他怀疑发现在细胞的那个小型地区的蛋白质含有构建半导体所需的基本要素，并最终控制形成的纤毛的数量。他说，其他一切，氘核患者甚至是母体含乙莺不得不严格必要。

“我们认为氘核酶可以从制造许多新亚甲硅烷的需求中释放母体含量的压力，从而释放母体中心索尔以满足其他功能，”荷兰说。

利用鉴定药物目标，更好地了解限制人体细胞中的玉米数量的机制可能会推进治疗纤毛相关疾病的努力。

###

参考：“大规模的沿着氘核在多型细胞中的缺乏缺乏含有氘核”的“奥利维尔·米歇尔·莱姆斯特罗··雷诺斯托，菲律宾·罗斯塔，伊娃·布洛茨（Eva Brotslaw，Valerie Gomez，Abhijay Kumar，Brian J. Mitchell，Alice Meunier和Andrew J. Holland，2019年12月2日，自然细胞生物学.DOI：
10.1038 / s41556-019-0427-x

涉及本研究的其他研究人员包括巴黎科学的Olivier Mercey ettres研究大学; Michelle Levine，Gina Lomastro，Valerie Gomez和Johns Hopkins大学医学院的Abhijay Kumar; Philippe Rostaing，Nathalie Spassky和Alice Meunier的巴黎Sciences Et Lettres Research大学，法国国家科学研究中心和内心;和西北大学布莱恩米切尔。

这项工作得到了国家一般医学科学研究所（R01GM114119，R01GM133897，R01GM089970），美国癌症会（RSG-16-156-01-CCG），Agence Nationale De La Recherche Investissements D'Avenir（ANR-10 -Labx-54备忘录，ANR-11-IDEX-0001-02 PSL），欧洲研究委员会（647466）和法国国家研究机构（ANRJC JC-15-CE13-0005-01。