圣路易斯华盛顿大学
路易斯(号外乐团成员) 前基因的发夹环
突出显示的是核碱基(绿色)和核糖磷酸骨架(蓝色)
请注意,这是一条自我折叠的单链核糖核酸
信用:沃斯曼/维基百科 核糖体是细胞中使用基因指令合成功能蛋白质的机器
每个细胞中有数十万个核糖体,它们大多忠实地处理指令
但是有时候核糖体会在有缺陷的基因分子上卡住或停滞不前
圣路易斯华盛顿大学的新研究
路易展示了细胞对核糖体碰撞的监测,以确定问题的严重性,以及当事情开始出错时如何最好地做出反应
这项由艺术与科学生物学副教授哈尼·扎尔实验室进行的研究于去年12月在网上公布
17发表在《分子细胞》杂志上
“细胞有两种应激反应方法,它们是由核糖体相互碰撞的相同信号触发的,”扎赫说
“然而,核糖体拯救和mRNA降解的质量控制机制反应更迅速——解决问题并防止整合应激反应的过早激活
“只有在细胞耗尽质量控制系统的能力后,它们才会通过激活应激反应来关闭整个翻译系统,”扎赫说
生物学研究生、该研究的第一作者李奥·延(Leo Yan)用了一个与新冠肺炎大流行期间人类经历相关的类比
“综合压力反应就像一个城市正在经历全面封锁,”阎说
“如果你只有10个案例,你就不会想出来告诉这个城市,‘让我们静观其变,什么都不做’,或者关闭所有的生产力
你希望这个城市有一个系统来评估压力的严重性,并根据它的严重性来处理它
“我们论文的价值在于描述了系统内部的动态,细胞可以用它来评估压力水平——从局部的、个别的事件,到需要关闭整个翻译机器的事件,”他说
Yan和Zaher发现细胞利用核糖体这种传感器来提醒它们环境的变化
科学家们使用药物和基因操作来改变核糖体的速度和密度,提供了令人信服的证据,表明两种主要的应激反应都是在对核糖体碰撞的反应中被激活的
当核糖体均匀分布,很少相互碰撞时,细胞知道条件是好的
当一些核糖体相互碰撞时,细胞意识到有问题——并呼吁质量控制因素来解决冲突
当许多核糖体相互碰撞时,细胞处于高度戒备状态,关闭一切
“这两种途径之间有一种交流,”查希尔说
“其原因是,尽管综合应激反应是一种有利于生存的途径,但它是以关闭细胞为代价的
你不想过早激活它,除非你确定有问题
" 研究人员使用酵母模型系统进行了观察,但他们说,这些发现也适用于哺乳动物细胞
在人类中,整合应激反应信号的失调与包括糖尿病、癌症和神经退行性疾病如阿尔茨海默氏病和帕金森氏病在内的疾病有关
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