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        在錐蟲線粒體中發(fā)現(xiàn)異常的蛋白質(zhì)產(chǎn)生
        
			
        
				2019-05-30 12:43:21
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        線粒體，細(xì)胞的發(fā)電廠，有自己的蛋白質(zhì)工廠，雖然細(xì)胞儀器可以很容易地為他們做的工作。一種特殊的真核生物甚至可以快速傳遞蛋白質(zhì)組裝所需的所有轉(zhuǎn)移RNA。伯爾尼大學(xué)的研究人員現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)這種極不尋常的進(jìn)口機(jī)制如何發(fā)揮作用。
        

        在錐蟲線粒體中發(fā)現(xiàn)異常的蛋白質(zhì)產(chǎn)生
        

        錐蟲(小細(xì)胞生物)對研究人員特別感興趣的原因有兩個。例如，錐蟲會引起各種疾病，包括致命的人類昏睡病，對此仍然沒有好的治療方法。但也許更有趣的是錐蟲的獨(dú)特生化特征。了解這些生物體中基本機(jī)制的偏差可以對我們自己細(xì)胞的特征產(chǎn)生有價值的見解。
        

        對蛋白質(zhì)機(jī)械的神秘努力
        

        事實(shí)證明，其中一個謎團(tuán)對伯爾尼大學(xué)化學(xué)與生物化學(xué)系的AndréSchneider研究小組特別有吸引力。它與線粒體，細(xì)胞的發(fā)電廠有關(guān)。這些細(xì)胞器被認(rèn)為是進(jìn)化早期的獨(dú)立生命形態(tài)，最終被其他細(xì)胞綁架。這就是為什么他們?nèi)匀粨碛凶约旱幕虿牧虾椭圃斓鞍踪|(zhì)的相關(guān)機(jī)制。因此，線粒體可以在其功能方面具有一定的自主性，但它們只能非常多地使用它。
        

        在人類細(xì)胞中，線粒體基因組僅包含13種蛋白質(zhì)編碼基因，而大約1500種其他蛋白質(zhì)由正常細(xì)胞機(jī)器產(chǎn)生，隨后進(jìn)入線粒體。為什么所有這些努力都要運(yùn)行蛋白質(zhì)機(jī)器，如果他們能夠從外部來源獲得所有蛋白質(zhì)?在錐蟲的情況下，這甚至是奇怪的。科學(xué)共識是這種進(jìn)口業(yè)務(wù)僅適用于蛋白質(zhì) - 線粒體蛋白質(zhì)制造所必需的tRNA需要由線粒體本身產(chǎn)生。但奇怪的是，錐蟲線粒體缺乏這項(xiàng)任務(wù)的所有基因 - 顯然，工廠也必須提供這些組件。
        

        假設(shè)被證明是錯誤的
        

        伯爾尼的研究人員和來自弗萊堡大學(xué)和不來梅大學(xué)的同事對此深感著迷 - 他們決定弄清楚這些tRNA如何進(jìn)入線粒體。“通過這本書，你可以預(yù)期，在分子水平上，線粒體的所有過程在所有真核生物中都非常相似 - 但在這種情況下，存在顯著的差異，”AndréSchneider說。
        

        從進(jìn)化的角度來看，這也是有趣的：理解這些差異可以詳細(xì)揭示進(jìn)化的歷史。最近，該小組已經(jīng)證明線粒體膜中的蛋白質(zhì)輸入通道也用于輸入tRNA。之前曾有過這樣的建議，但假設(shè)tRNA可能是偷渡者，與蛋白質(zhì)復(fù)合物走私進(jìn)入線粒體。在幾個實(shí)驗(yàn)的幫助下，錐蟲體中的這種理論機(jī)制現(xiàn)已被證明是錯誤的：tRNA導(dǎo)入不依賴于進(jìn)口蛋白質(zhì)。確切地說，導(dǎo)入渠道如何完成這項(xiàng)補(bǔ)充任務(wù)將成為未來研究的主題。
        

        這些見解可能會為藥物研究帶來新的途徑?；杷≈委煹囊粋€大問題是，這些錐蟲病原體也是真核生物，就像我們?nèi)祟愐粯?。因此，例如，它們的?xì)胞功能比細(xì)菌更接近細(xì)胞功能。這使得找到有效藥物更加困難，沒有太多嚴(yán)重的副作用。如果研究人員能夠找到阻止這種新發(fā)現(xiàn)的進(jìn)口功能的方法，它可能會導(dǎo)致新的藥物目標(biāo)。
        

        另一方面，AndréSchneider可以想象一種對人體細(xì)胞的“升級”：通過使用實(shí)驗(yàn)技巧，也許可以在人體細(xì)胞中開啟tRNA導(dǎo)入。這將通過基因治療為線粒體疾病開辟新的治療選擇，基因治療通常利用RNA。今天，不可能將這些治療劑加入線粒體中。
        

        RNA對許多重要過程至關(guān)重要，并且比最初假設(shè)的要復(fù)雜得多。例如，RNA定義細(xì)胞中的條件，在該細(xì)胞中給定基因被激活或未被激活。如果這個遺傳調(diào)控過程的任何一部分發(fā)生故障或不順利運(yùn)行，它可能導(dǎo)致心臟病，癌癥，腦疾病和代謝紊亂。
        
			

			
          
        
			
        
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