细胞如何构建不同触角,来感知我们周围的世界?

【字体: 时间:2018年07月18日 来源:生物通

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  鉴于纤毛具有各种各样的不同功能,一个悬而未决的问题在于细胞是如何制造出这些具有不同功能的“触角”的呢?每种“触角”使用相同的“砖”、“水泥”和“木材”吗?

  

我们的身体由数百万细胞组成,它们利用一些微小的触角(被称为纤毛)彼此沟通以及与环境沟通。

纤毛可以发射和接收包括声音、气味和光在内的各种信号,部分“人体天线”还能移动,甚至是导致不孕、失明、肥胖等其他症状的关键。有趣的是,一些患者可能表现出所有症状,而其他患者只表现一种类型缺陷。

鉴于纤毛具有各种各样的不同功能,一个悬而未决的问题在于细胞是如何制造出这些具有不同功能的“触角”的呢?每种“触角”使用相同的“砖”、“水泥”和“木材”吗?Gulbenkian科学研究所的一个研究小组发现,组成这些触角的基材是多样的,细胞依此为根据才能组装出不同功能的触角。

《Nature Cell Biology》发表的这篇文章将帮助医生更好地理解纤毛相关疾病(简称纤毛病,ciliopathies)。

研究人员发现,细胞虽然共享许多相同建筑材料,但是它们却非常有创意地按不同比例选取原材料,从而产生结构上的不同功能。“我们发现一个有趣的现象,一些纤毛相关遗传疾病通常只影响一些触角,而不是全部。患者也许因此失明,但不会不育;虽然不育,但不至于肥胖。我们发现,许多构成纤毛的重要成分在不同时空具有不同比例,并非全部组织都是一致的。这就是为什么一些遗传疾病的患者只表现某种症状,”文章通讯作者Mónica Bettencourt-Dias说。

GulBekion科学研究所的这项发现得益于一种非常先进的成像技术——电子断层扫描和超分辨显微术,它允许研究人员观察比我们头发尖小100倍的触角,从而揭示了它们在结构和成分上的多样性。

“纤毛的‘地基’都以相似的结构开始,但我们却惊讶地发现,它们最终在生物体不同细胞中的形态却变得如此多样化,”文章一作Swadhin C. Jana说。为了研究这个问题,Swadhin C. Jana从印度加尔各答搬到了位于葡萄牙的Gulbenkian科学研究所。

基因合成构建

原文检索:Differential regulation of transition zone and centriole proteins contributes to ciliary base diversity

(生物图:伍松)

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