科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然
美國(guó)馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際研究小組最近在《當(dāng)代生物學(xué) 》雜志發(fā)表論文稱，一種名為內(nèi)格列菌（Naegleria）的變形蟲(chóng)進(jìn)化出的微管蛋白組比以前認(rèn)為的更獨(dú)特，可用于特定的細(xì)胞過(guò)程。研究成果有助于開(kāi)發(fā)食腦感染的治療方法，更好地了解地球生命是如何進(jìn)化出如此豐富的多樣性的。
內(nèi)格列菌細(xì)胞使用一組微管蛋白構(gòu)建有絲分裂紡錘體（青色，左），另一組微管蛋白（橙色，右）轉(zhuǎn)化為鞭毛細(xì)胞類(lèi)型。圖片來(lái)源：弗里茨-萊林實(shí)驗(yàn)室、馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校
地球上的大部分生命都依賴于一系列稱為微管的聚合物，其由微管蛋白組成，以完成細(xì)胞內(nèi)的各種任務(wù)。這些微管用途多樣，如幫助細(xì)胞移動(dòng)、在細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸食物和廢物、為細(xì)胞提供結(jié)構(gòu)支持等。
微管還有助于有絲分裂，即單個(gè)細(xì)胞分裂成兩個(gè)，首先復(fù)制其染色體，然后將每組染色體拉到細(xì)胞的相對(duì)兩側(cè)，然后再將其一分為二。有絲分裂的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻就是由微管組成的紡錘體抓住染色體，幫助將它們分成兩個(gè)相同的組。
生物學(xué)家以前知道內(nèi)格列菌在有絲分裂過(guò)程中使用一種特定的微管蛋白。但新研究表明，內(nèi)格列菌還特別在有絲分裂期間使用了另外3種不同的微管蛋白。一對(duì)微管蛋白僅在有絲分裂期間使用，而另一對(duì)鞭毛微管蛋白專(zhuān)門(mén)用于細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。然后，研究人員比較了微管蛋白及其相互構(gòu)建的結(jié)構(gòu)以及更常見(jiàn)的研究物種的結(jié)構(gòu)。
該團(tuán)隊(duì)研究了一種內(nèi)格列菌食腦變形蟲(chóng)。研究人員稱，“如果我們能夠了解內(nèi)格列菌的基本生物學(xué)，就可通過(guò)設(shè)計(jì)獨(dú)特的微管蛋白的藥物來(lái)學(xué)習(xí)如何殺死它。”
馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校生物學(xué)教授、該論文的資深作者莉蓮·弗里茨-萊林說(shuō)，內(nèi)格列菌也有助于理解支配地球生命的基本規(guī)則。
研究團(tuán)隊(duì)培養(yǎng)了內(nèi)格列菌細(xì)胞，用不同的化學(xué)物質(zhì)對(duì)它們進(jìn)行染色，使微管蛋白發(fā)光，然后拍攝了極高分辨率的3D照片，這使他們能夠測(cè)量、計(jì)數(shù)和分析不同的微管結(jié)構(gòu)。
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