這一期我們講的是，生物信息的中心載體。
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EPFL科學(xué)家發(fā)現(xiàn)某些細(xì)胞結(jié)構(gòu)，即中心粒，可以作為整個(gè)細(xì)胞世代的信息載體。 這一發(fā)現(xiàn)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(xì)胞內(nèi)的桶狀結(jié)構(gòu)，由多種蛋白質(zhì)組成。 它們目前是許多研究的焦點(diǎn)，因?yàn)闃?gòu)成它們的蛋白質(zhì)的突變可導(dǎo)致廣泛的**，包括發(fā)育異常，呼吸系統(tǒng)**，雄性不育和癌癥。
EPFL科學(xué)家在自然雜志“細(xì)胞研究”上發(fā)表的文章顯示，受精卵的原始中心粒僅存在于發(fā)育中的胚胎中，它只來(lái)自父親，持續(xù)存在數(shù)十個(gè)細(xì)胞分裂。 令人驚訝的發(fā)現(xiàn)提出了中心?？赡軐?shí)際上是信息載體的可能性，對(duì)生物學(xué)和****有深遠(yuǎn)的影響。
也許以其在細(xì)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(xì)胞。 然而，它們也存在于纖毛中，纖毛是長(zhǎng)睫毛狀結(jié)構(gòu)，其允許體內(nèi)的許多細(xì)胞向其鄰居和其他細(xì)胞發(fā)出信號(hào)以表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)性，例如， 在排列呼吸道的細(xì)胞中。 在繁殖期間，父母雙方平等地貢獻(xiàn)遺傳物質(zhì)，而雌性卵子捐贈(zèng)大部分細(xì)胞器，例如線粒體。 然而，新受精胚胎的中心粒完全來(lái)自雄性精子，帶來(lái)了**個(gè)胚胎細(xì)胞的任何故障。
EPFL瑞士實(shí)驗(yàn)癌癥研究所的PierreG?nczy實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)，中心?？梢詫⑦@些信息從**個(gè)細(xì)胞傳遞到許多發(fā)育中的胚胎到幾代細(xì)胞。 該研究的重點(diǎn)是蠕蟲(chóng)線蟲(chóng)，它通常被用作胚胎發(fā)育和人類(lèi)遺傳**的模式生物。 與包括人類(lèi)在內(nèi)的其他物種一樣，秀麗隱桿線蟲(chóng)中的中心粒僅由精子細(xì)胞貢獻(xiàn)。 G?nczy的團(tuán)隊(duì)想知道這些“原始”中心粒在細(xì)胞分裂中持續(xù)多遠(yuǎn)，將受精卵轉(zhuǎn)變?yōu)橥耆尚蔚呐咛ァ?o:p>
為了追蹤中心粒的命運(yùn)，科學(xué)家們使用了轉(zhuǎn)基因的線蟲(chóng)，它們可以用熒光信號(hào)標(biāo)記三種不同的中心粒蛋白。 標(biāo)記的雄性蠕蟲(chóng)與未標(biāo)記的雌性,交配，因此科學(xué)家們可以專(zhuān)門(mén)追蹤在胚胎發(fā)育過(guò)程中由父親貢獻(xiàn)的中心粒成分。
G?nczy的團(tuán)隊(duì)在發(fā)育中的胚胎的不同細(xì)胞分裂處對(duì)熒光信號(hào)進(jìn)行成像，并發(fā)現(xiàn)父系貢獻(xiàn)的中心粒蛋白實(shí)際上可以持續(xù)多達(dá)10代細(xì)胞。 該數(shù)據(jù)**顯示中心粒在發(fā)育中的胚胎中非常持久。
更令人感興趣的是該研究對(duì)整個(gè)生物學(xué)的影響，因?yàn)樗岢隽顺掷m(xù)存在于幾個(gè)細(xì)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(shí)，它可能代表我們思考和理解真核生物進(jìn)化中存在的細(xì)胞器生物學(xué)的方式的范式轉(zhuǎn)變。
盡管如此，這并沒(méi)有減損這項(xiàng)研究對(duì)醫(yī)學(xué)的價(jià)值。 考慮到與中心粒相關(guān)的**數(shù)量，這可以為****方法開(kāi)辟道路。 特別是，這項(xiàng)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(duì)我們了解中心粒病的方式產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
“中心粒一直被認(rèn)為是剛剛開(kāi)始胚胎發(fā)育的東西，”皮埃爾·戈恩齊說(shuō)。 “我們?cè)谶@里表明，中心?？赡苁切畔蜗騻鞒械氖侄危瑢?duì)早期發(fā)展具有相當(dāng)大的影響。”他的團(tuán)隊(duì)接下來(lái)將研究中心粒的特殊持續(xù)性是否延伸到其他系統(tǒng)，包括人體細(xì)胞。
- 作者：Nik Papageorgiou
科學(xué)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(xué)新聞來(lái)源：
EPFL
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