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添加細(xì)胞生物學(xué)重要拼圖

時間:2015-3-10閱讀:272
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    當(dāng)細(xì)胞分裂之時,它們的遺傳信息以一個非常復(fù)雜的過程傳遞給兩個子細(xì)胞。一種叫做微管(microtubules)的小型圓筒狀蛋白管發(fā)揮了重要作用。在細(xì)胞分裂時它們形成紡錘體的支架,幫助了將染色體中的基因組分配給兩個子細(xì)胞。除了??康饺旧w上直接拉開它們這一使命,微管還在穩(wěn)定紡錘體中發(fā)揮了非常重要的作用。為此微管在細(xì)胞的中心重疊,連接對面的紡錘體極。當(dāng)細(xì)胞分裂之時,可以觀察到這些重疊的微管一開始是通過馬達(dá)蛋白相對滑動,然后停下來再真正分開。直到現(xiàn)在,研究人員也只能部分解釋阻止它們運動以及停止這種滑動的機(jī)制。

    研究人員證實一種*的物理原理也與生物學(xué)相關(guān):弱結(jié)合的蛋白質(zhì)更愿意在重疊微管之間累積,表現(xiàn)的就像是在封閉容器中的分散氣體粒子。這些氣體粒子可以響應(yīng)升高的壓力縮小體積。與普通家用自行車打氣筒相似,這一來自理想氣體定律的簡單原理也適用于弱結(jié)合蛋白,它們在微管滑動之時在重疊微管之間引起了不斷增長的反壓力。這造成了運動減速并停止了滑動。這一生物分子機(jī)制符合氣體彈簧原理。

    研究人員在實驗和理論上證實了這一機(jī)制。他們還借助于光鑷子成功地直接測量了產(chǎn)生的力。并且他們zui后證實了,這些弱結(jié)合蛋白的氣體樣壓力強(qiáng)大到足以補償馬達(dá)蛋白的動力,防止重疊的微管瓦解。

    這不僅意味著穩(wěn)定重疊微管的zui細(xì)微機(jī)制被發(fā)現(xiàn)并得到了實驗證實,并且還為細(xì)胞生物學(xué)的作用機(jī)制目錄添加了一個更加普遍適用的機(jī)制。

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