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为什么我们的细胞几乎从不失败
210 万美元的资助将帮助加州大学河滨分校的合成生物学家了解细胞如何在压力下保持稳定。
来源:加州大学河滨分校当细胞激活错误的基因时,就会出现癌症、关节炎和糖尿病。然而,这些失败非常罕见。每一天的每一秒,数万亿个细胞都会对环境压力做出正确的反应,保持我们的身体功能。
细胞如何实现这种非凡的可靠性是美国国立卫生研究院向加州大学河滨分校合成生物学家 Sonali Chaturvedi 提供的 210 万美元新拨款的重点。具体来说,该研究将调查细胞如何在需要快速适应变化和压力的情况下保持稳定性。
美国国立卫生研究院国家普通医学科学研究所颁发的为期五年的早期研究员奖将支持 Chaturvedi 对分子控制系统和转录反馈回路的研究,这些系统决定哪些基因被打开、它们对外部刺激的反应有多强烈,以及它们何时再次关闭。科学家们知道这些回路有助于细胞在适应不断变化的条件时保持稳定,但许多控制它们的规则仍然未知。
“细胞不断接收来自环境的信号,但它们不能反应过度,”Chaturvedi 说。 “我们正在试图了解让细胞保持稳定同时仍然适应压力的基本规则。这些规则几乎是每个生物过程的基础。”
推动这项研究的一个问题是,细胞向后代传递的是否不仅仅是 DNA。当细胞分裂时,查图维迪的实验室将研究它们是否也继承了“分子记忆”或基因调控模式,这些模式影响子代甚至孙女细胞对压力的反应。
为了回答这些问题,她的团队将构建简化版本的转录反馈电路,并观察它们在不同环境条件下的行为。通过将这些复杂系统简化为其基本组成部分,研究人员希望揭示适用于多种类型细胞的一般原理。
