強(qiáng)大的線粒體彎曲它們的DNA能量幫助細(xì)胞核運(yùn)行細(xì)胞
一項(xiàng)新的研究表明,南加州大學(xué)的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn),細(xì)胞內(nèi)重要遺傳信息的轉(zhuǎn)移并不是曾經(jīng)認(rèn)為的單向電報(bào),為理解人類疾病和開(kāi)發(fā)潛在治療方法開(kāi)辟了新的途徑。
南加州大學(xué)倫納德戴維斯老年學(xué)學(xué)院的科學(xué)家進(jìn)行的研究首次表明,線粒體和核基因組共同進(jìn)化為彼此獨(dú)立交叉調(diào)控。美國(guó)南加州大學(xué)倫納德戴維斯學(xué)院老年學(xué)助理教授Changhan David Lee表示,了解細(xì)胞內(nèi)DNA通訊如何與細(xì)胞硬連接將使更多的研究人員了解兩種基因組中編碼的基因的協(xié)調(diào)及其在衰老和疾病中的作用。這項(xiàng)研究。
這項(xiàng)研究結(jié)果非常重要,因?yàn)樗ダ蠈?dǎo)致細(xì)胞分解,導(dǎo)致癌癥和阿爾茨海默氏癥等疾病。了解細(xì)胞的內(nèi)部運(yùn)作為醫(yī)學(xué)進(jìn)步提供了機(jī)會(huì),有助于拯救生命。這項(xiàng)研究今天發(fā)表在“細(xì)胞代謝”雜志上。
“線粒體有自己的DNA,可能來(lái)自很久以前加入我們細(xì)胞的古老細(xì)菌。我們不知道我們的線粒體DNA編碼信息來(lái)控制細(xì)胞核。事實(shí)上,細(xì)胞核長(zhǎng)期以來(lái)一直被認(rèn)為是我們所有的細(xì)胞核。建立和運(yùn)營(yíng)細(xì)胞的基因藍(lán)圖,“李說(shuō)。“這是一個(gè)基本的發(fā)現(xiàn),它將我們的兩個(gè)基因組整合為一個(gè)共同進(jìn)化的遺傳系統(tǒng),可能對(duì)廣泛的科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)生持久的影響。”
深入了解細(xì)胞如何運(yùn)作可以更好地了解與年齡相關(guān)的疾病,也許有一天,新的基于線粒體的治療方法??茖W(xué)家說(shuō),今天的處方藥是根據(jù)核基因組編碼的藍(lán)圖設(shè)計(jì)的。
“我們并沒(méi)有關(guān)注蜂窩網(wǎng)絡(luò)的全部復(fù)雜性,”Lee說(shuō)。“例如,如果我們正在與癌癥作斗爭(zhēng),只有我們基因組的一半,那么它就是解決方案的一半?,F(xiàn)在我們可以利用我們所有的遺傳成分來(lái)對(duì)抗這些疾病。”
在過(guò)去的十年中,細(xì)胞內(nèi)通信領(lǐng)域相對(duì)較新,并且正在加速發(fā)展。隨著醫(yī)療設(shè)備變得更加尖銳,科學(xué)家們可以更好地檢測(cè)小事物,因此即使細(xì)胞內(nèi)的微小基因也能得到更多的研究。
南加州大學(xué)的研究人員專注于攜帶DNA的細(xì)胞的兩個(gè)部分:細(xì)胞核和線粒體。大多數(shù)遺傳物質(zhì)存在于細(xì)胞核中,細(xì)胞核是細(xì)胞的最大組成部分。它的DNA發(fā)送編碼模板告訴細(xì)胞該做什么。較小的線粒體作為能源生產(chǎn)工廠,將食物轉(zhuǎn)化為燃料,為細(xì)胞提供動(dòng)力。但是規(guī)??赡軙?huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)。線粒體也含有DNA,所有這些DNA都是從母親那里繼承而來(lái)的,正如新研究顯示的那樣,它們不僅僅是接受來(lái)自細(xì)胞核的命令。
科學(xué)家們利用人體細(xì)胞發(fā)現(xiàn),當(dāng)細(xì)胞處于壓力下并缺乏營(yíng)養(yǎng)時(shí),線粒體DNA中編碼的一種小蛋白質(zhì)MOTS-c進(jìn)入細(xì)胞核以控制基因并開(kāi)啟防御系統(tǒng),包括抗氧化劑響應(yīng)。
“大多數(shù)疾病都是由于衰老引起的,老化導(dǎo)致細(xì)胞功能下降,”李說(shuō)。“當(dāng)身體出現(xiàn)問(wèn)題時(shí),這是因?yàn)樯眢w中的一些機(jī)制出錯(cuò)了。因此,了解細(xì)胞衰老意味著我們可以更深入地了解損傷是如何發(fā)生的,以及我們?nèi)绾晤A(yù)防或修復(fù)它,”他說(shuō)。
南加州大學(xué)倫納德戴維斯學(xué)校是整個(gè)大學(xué)老齡化基礎(chǔ)和應(yīng)用研究合作的中心。研究人員合作解決來(lái)自不同學(xué)科的老齡化挑戰(zhàn),包括神經(jīng)生物學(xué),分子生物學(xué),生物人口學(xué),認(rèn)知心理學(xué),社會(huì)學(xué),城市規(guī)劃和衛(wèi)生服務(wù)。它還側(cè)重于老齡問(wèn)題,如家庭研究,住房,長(zhǎng)期服務(wù)和支持,預(yù)防跌倒,老年人虐待預(yù)防,看護(hù)和技術(shù)。
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