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        在昏睡病原體中發(fā)現(xiàn)新的弱點
        
			
        
				2019-04-27 14:47:18
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        錐蟲是單細(xì)胞寄生蟲，其引起諸如人類非洲昏睡病和動物中的Nagana等疾病。但它們也被用于基礎(chǔ)研究，作為研究基本生物學(xué)問題的模型系統(tǒng)。伯爾尼大學(xué)的研究人員現(xiàn)在研究了錐蟲在細(xì)胞分裂過程中如何將其“發(fā)電廠”平均分配給子細(xì)胞。發(fā)現(xiàn)的機(jī)制可能為藥物干預(yù)開辟新的途徑。
        

        在昏睡病原體中發(fā)現(xiàn)新的弱點
        

        錐蟲可以在人類中引起毀滅性疾?。悍侵薜幕杷?，南美洲的恰加斯病以及最近的歐洲。它們也可以影響動物，并導(dǎo)致非洲牛的Nagana。對于這些疾病仍然沒有合適的療法。由伯爾尼大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)研究所的Torsten Ochsenreiter教授領(lǐng)導(dǎo)的研究人員研究了線粒體，即單細(xì)胞錐蟲的“發(fā)電廠”，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)它們在細(xì)胞中的表現(xiàn)與人類的細(xì)胞發(fā)電植物不同。分裂。該研究結(jié)果還有助于開發(fā)針對寄生蟲引起的疾病的新藥。
        

        線粒體是細(xì)胞中的小的獨立單元，其也充當(dāng)發(fā)電廠并為生物體提供能量。線粒體最初是獨立的細(xì)菌，大約15億年前被細(xì)胞整合。在它們共存期間，細(xì)菌作為發(fā)電廠進(jìn)一步并進(jìn)一步整合到細(xì)胞中，這表明電廠的構(gòu)建計劃越來越多地從細(xì)菌基因組轉(zhuǎn)移到宿主細(xì)胞中。
        

        今天，幾乎整個線粒體結(jié)構(gòu)都存儲在宿主細(xì)胞的基因組中。“幾乎完全 - 因為線粒體仍然保留了一點自主權(quán)，”該研究的主要作者，伯爾尼大學(xué)細(xì)胞生物學(xué)研究所的Anneliese Hoffmann解釋說。“他們在自己的基因組中仍然擁有發(fā)電廠的一些基本組成部分。”如果一個細(xì)胞今天分裂，它不僅必須確保復(fù)制自己的基因組并在子細(xì)胞中平均分配，而且線粒體基因組也是如此。相應(yīng)地傳遞。迄今為止，所需的結(jié)構(gòu)和機(jī)制基本上沒有被描述。伯爾尼大學(xué)與牛津布魯克斯大學(xué)(英國)合作的三個研究小組現(xiàn)已解碼部分機(jī)制。他們使用革命性的高分辨率技術(shù)，即所謂的“受激發(fā)射耗盡(STED)顯微鏡”。
        

        創(chuàng)新的顯微鏡
        

        錐蟲非常適合作為生命科學(xué)中的模型系統(tǒng)，因為它們只有一個非常大的線粒體，只有一個巨大的基因組。人體細(xì)胞通常具有數(shù)百至數(shù)千個線粒體，每個線粒體具有幾個基因組。錐蟲中這種非常簡單的線粒體設(shè)置類似于15億年前的情況，并且允許分析細(xì)胞發(fā)育到它們的現(xiàn)狀。此外，線粒體的大小及其基因組在顯微鏡分析中都是有利的。“最后，在細(xì)胞分裂過程中跟蹤單個線粒體和線粒體基因組比在同一時間跟蹤數(shù)百甚至數(shù)千個更容易，”細(xì)胞生物學(xué)研究所的Torsten Ochsenreiter說。
        

        在他們的研究中，伯爾尼的研究小組使用了一種新的顯微鏡，這使他們能夠以低于50納米的分辨率觀察錐蟲及其線粒體。在這里，他們可以觀察到細(xì)胞分裂過程中線粒體基因組的分布。“我們成功地詳細(xì)描述了錐蟲細(xì)胞分裂過程中線粒體基因組分布所需的機(jī)制，”Ochsenreiter說。這包括機(jī)器中組件的精確順序，它們的大小以及相互作用。他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞開始構(gòu)造，然后將每種成分逐一添加到機(jī)器中。與先前研究的生物不同，錐蟲似乎已經(jīng)開發(fā)出大多數(shù)模塊，專門用于它們在線粒體基因組分布機(jī)器中的功能。
        

        適用于其他疾病
        

        “隨著基礎(chǔ)研究的發(fā)現(xiàn)，該研究還提供了新技術(shù)，這些技術(shù)也可以應(yīng)用于未來的其他生物，”Ochsenreiter解釋說。例如，可以在一些人類疾病中研究線粒體基因組錯誤分布的原因，例如肌肉疾病或甚至特定形式的癌癥。“但在寄生蟲和人類的分布機(jī)器中發(fā)現(xiàn)的差異對于開發(fā)針對人類和動物的錐蟲引起的昏睡病和其他疾病的新藥特別感興趣。”
        
			

			
          
        
			
        
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