身體細胞通過其表面細小的纖毛來探測控制其行為的信號。當這些纖毛不能正常工作時就會發(fā)生嚴重疾病。美國加州大學戴維斯分校在《自然?細胞生物學》雜志上對這些纖毛的形成提出了新的見解。
“盡管這是一項基礎(chǔ)發(fā)現(xiàn),但對認識疾病有著重要意義。”分子與細胞生物學教授喬納森?肖利說。了解纖毛的形成和功能將有助于科學家認識多囊腎和一些生長發(fā)育疾病的形成原因。
纖毛是由微管蛋白形成的微管束構(gòu)成??茖W家發(fā)現(xiàn),兩個微管蛋白被驅(qū)動蛋白絞盤在一起。科學家們的研究對象是其纖毛與人類和其它哺乳動物相同的秀麗隱桿線蟲。他們從這些線蟲中篩選出了一些存在影響纖毛形成的變異線蟲。他們發(fā)現(xiàn),有兩種基因在發(fā)生變異時會造成線蟲失去它們纖毛的頂部。這兩種基因與形成微管不同部分的微管蛋白有關(guān)。一種基因存在于整個微管中,另一個集中在頂部。研究人員結(jié)合顯微鏡、分子生物學和計算機模型對這兩種基因研究后發(fā)現(xiàn),它們均存在于叫做驅(qū)動蛋白-2的馬達中。
過去研究人員認為纖毛純粹是用來運動的,或者是移動細胞通過一種液體,或者移動細胞表面上的液體或懸浮顆粒。上世紀90年代后期,研究人員發(fā)現(xiàn)纖毛也能檢測控制基因表達和細胞行為的信號分子。這種信號在協(xié)調(diào)細胞生長和組織的有序發(fā)育方面至關(guān)重要,例如,建立胚胎在發(fā)育過程中的左右對稱性。
“最近研究證明,纖毛涉及到所有的信號過程?!毖芯咳藛T說。早期研究發(fā)現(xiàn),形成纖毛的驅(qū)動蛋白的缺失與Bardet-Biedl病有關(guān)。這種疾病會導致失明、腎臟疾病和學習障礙。
(每日科學)