“鼎盛”挑战建立的细胞生长的科学

通过 贾森·阿尔瓦雷斯

科学家们仍在以问题为基础的细胞如何生长卫生组织拼杀。细胞不只是装满水的斑点,但塞满蛋白质,核酸,脂质,和许多其他类型的分子。当细胞生长,它不仅体积增大,它必须要把这些生物分子,以维持自身的也比较多。 

无数的细胞的工作生化反应,生物分子的浓度保持在适当的水平所有这些需求。但如何做一个细胞合成只是这些关键细胞成分适量的细胞生长的大小?

“我们都假定一个细胞蛋白的浓度必须保持相对稳定。否则,如果细胞质变得太稀或过于集中,细胞过程可能会失败,也许导致生病和死亡细胞“之称 弗雷德·张医学博士,888真人赌场的细胞和组织生物学教授和具有颠覆对细胞生长的话题接受的智慧十年的潜力研究的共同资深作者。该研究发表在十一月。 6,2019年,在该杂志 电池系统

在新的纸张,本·张和前任技术员纳普 - 现在的研究生在KC煌博士的实验室,斯坦福大学生物工程学教授和新的高级研究的合着者 - 惊人的发现说明。他们显示正常细胞受到这之后压力某些处理,他们似乎获得了新的“超级大国”,使他们能够快两倍,成长 - 一个功能作者称之为“鼎盛”。 

我们没有想到它是可能的,即使对于细胞增加蛋白质发挥到了极致的程度的浓度,例如。 ,此外,这并没有使增加患病细胞。相反,他们是相当强劲和健康。 ESTA令人感到意外的韧性完整。

弗雷德·张,MD

“谁也没有看见这些细胞快速生长之前如此,”张说。 “这是令人震惊的,我们用找出为什么痴迷。”  

这些细胞在调查为什么这么长大很快,他们发现,在紧张的时期,细胞储存意外的生物分子。去除胁迫后,司机成了ESTA快速增长的积累。   

“我们没有想到它是可能的,即使对于细胞增加蛋白质发挥到了极致的程度的浓度,例如。 ,此外,这并没有使增加患病细胞。相反,他们是相当强劲和健康。 ESTA是意外的韧性完整的,说:”昌。

在运行了一系列注定要澄清的细胞的内部压力,其增长率之间的关系实验中观察到的第一个研究的鼎盛。研究ESTA的关系,研究人员转向 裂殖酵母 - 这经常被用来作为研究细胞生长和分裂的实验系统,并已取得了一些相关的已经获得诺贝尔奖的发现酵母的单细胞的物种。

在4小时的时间内,研究人员进行细胞以一系列的“渗透振荡”的 - 一个该过程导致内部压力及其快速波动。在这些振荡,他们注意到郁细胞生长,而蛋白质产量持续不减,导致蛋白质水平快速上升,具有一定的蛋白质浓度几乎翻了一番在振荡。当振荡结束后,将细胞,多研究人员的意外,开始非常快的增长 - 双人,三人,有时近,平均速率。 ESTA鼎盛从来没有过的。

“是结果一个惊喜接连不断,和我已经从开始我的职业生涯,一直在研究酵母ESTA”昌说。

研究人员测试了可能的想法的数量,对他们的观察也许可以解释,发现蛋白的积累本身,而不是压力变化相关的渗透性随着振荡,驾驶鼎盛。 

证明这一点,科学家们给予的化学名为酮(CHX) - 时其关闭蛋白质的生产 - 在振荡阶段。 ESTA治疗防喷细胞生长或制造的任何蛋白质。十一振荡结束,CHX被冲走和细胞又开始生长,并产生蛋白质。但由于他们没有被储存的蛋白质,他们从来没有任何接近达成鼎盛。 

这一观察随访,研究人员使用另一种方法来然后确认蛋白的积累,不渗透振荡,负责鼎盛。以停止细胞生长,而不依赖于振荡,给予化学布雷菲德菌素他们称为A(BFA),地中断增长,同时不会干扰蛋白质的生产。当BFA被冲走,细胞,已被积累在整个非蛋白质生长阶段,后行鼎盛。

“那每个人都认为细胞内分子的密度进行了仔细的调节,这种增长是保持高分子浓度相对恒定的一种方式。但这项研究表明,在某些情况下,细胞内的蛋白质浓度可能不会像严格控制,因为我们认为。 ,此外,我们的研究结果导致新的想法的细胞如何能简单地调整,通过改变它们的密度它们的生长速度,说:”昌。

研究人员希望现在的实验可以在其他类型的细胞,包括哺乳动物细胞中复制,以确定是否鼎盛是独此酵母物种或所有细胞的一般特征。

“从长远来看,我们希望寻找是否我们的研究结果适用于更广泛的生活系统,”张说。 “变化细胞质密度和增长率的重要可能对发展和人类疾病的意义:如癌症和衰老。”

作者: 另外作者还包括 帕斯卡odermatt 888真人赌场的,恩里克河斯坦福大学的红色,文鹏诚和湘维我浙江大学。

资金: 这项工作是由美国国立卫生研究院授予MCB-1149328的职业生涯中,艾伦发现中心在斯坦福大学对感染的建模系统,中国的自然科学基金的国家,美国国立卫生研究院gm56836 R01,以及双边BBSRC-NSF /生物1638195. KC黄奖励资助也有议员是扎克伯格调查BioHub

信息披露: 作者声明没有竞争利益。