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锥虫对研究人员特别感兴趣的原因有两个

导读 在当地生产还是进口更好?对于简单的生命形式来说,这也是一个至关重要的问题。线粒体是细胞的发电厂,它们拥有自己的蛋白质工厂,尽管细胞...

在当地生产还是进口更好?对于简单的生命形式来说,这也是一个至关重要的问题。线粒体是细胞的发电厂,它们拥有自己的蛋白质工厂,尽管细胞仪器可以轻松地为它们完成工作。一种特殊的真核生物甚至可以快速传递蛋白质组装所需的所有转移RNA。伯尔尼大学的研究人员现已发现这种极不寻常的进口机制如何发挥作用。

锥虫(小细胞生物)对研究人员特别感兴趣的原因有两个。例如,锥虫会引起各种疾病,包括致命的人类昏睡病,对此仍然没有好的治疗方法。但也许更有趣的是锥虫以其着名的生物化学盛会而闻名。当谈到基本的细胞机制时,他们有特殊的方法来完成事情。这些方式与启示一样神秘 - 对于人类生物学也是如此。了解其他生物体基本机制的偏差可以对我们自己细胞的特征有所了解。

对蛋白质机械的神秘努力

事实证明,其中一个谜团对伯尔尼大学化学与生物化学系的AndréSchneider研究小组特别有吸引力。它与线粒体,细胞的发电厂有关。这些细胞器被认为是进化早期的独立生命形态,然后被其他细胞绑架。这就是为什么他们仍然拥有自己的基因材料和翻译它的机制,以制造蛋白质。因此,线粒体原则上可以在其功能上具有一定的自主性,但它们只是非常多地使用它:在人类细胞中,线粒体基因组仅包含13个蛋白质编码基因,而正常细胞产生约1500个其他蛋白质。后来进口到线粒体的机器。如果您能从外部来源获得所有蛋白质,为什么要运行适当的蛋白质机器?在锥虫病例中,人类生物学家的困惑甚至是陌生人。科学共识是这种进口业务仅适用于蛋白质 - 线粒体蛋白质制造所必需的tRNA需要由线粒体本身产生。但奇怪的是,锥虫线粒体缺乏这项任务的所有基因 - 显然工厂也必须提供这些组件。科学共识是这种进口业务仅适用于蛋白质 - 线粒体蛋白质制造所必需的tRNA需要由线粒体本身产生。但奇怪的是,锥虫线粒体缺乏这项任务的所有基因 - 显然工厂也必须提供这些组件。科学共识是这种进口业务仅适用于蛋白质 - 线粒体蛋白质制造所必需的tRNA需要由线粒体本身产生。但奇怪的是,锥虫线粒体缺乏这项任务的所有基因 - 显然工厂也必须提供这些组件。

假设被证明是错误的

伯尔尼的研究人员和来自弗莱堡大学和不来梅大学的同事对此深感着迷 - 他们决定弄清楚这些tRNA如何进入线粒体。AndréSchneider说:“通过这本书,你可以预期,在分子水平上,线粒体中的所有过程都与所有真核生物物种非常相似 - 但在这种情况下存在明显的差异”。从进化论的角度来看,这也是有趣的:理解这些差异可以导致生命历史如何进化的暗示。最近该小组已经证明线粒体膜中的蛋白质输入通道也用于输入tRNA。之前已经提出过这个问题,但假设tRNA可能是一个偷偷摸摸的东西,用蛋白质走私进入复合线粒体。在几个实验的帮助下,这种在锥虫病例中的机制现已被证明是错误的:tRNA导入不依赖于进口蛋白质。导入渠道如何完成这项补充任务将成为未来研究的主题。

这些见解可能会为药物研究带来新的途径。昏睡病治疗的一个大问题是,这些锥虫病原体也是真核生物,就像我们人类一样。因此它们的功能与我们细胞的功能更相似,而不是细菌的功能。这使得找到没有太多严重副作用的有效药物变得更加困难。如果可以找到阻止这种新发现的导入功能的方法,这可能会导致新的药物目标。另一方面,AndréSchneider可以想象一种对人体细胞的“升级”:也许通过使用实验技巧,tRNA导入也可以在人体细胞中进行。这将通过基因治疗开辟线粒体疾病的新治疗选择 - 通常利用RNA。

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