細(xì)胞不斷地在動(dòng)態(tài)環(huán)境中航行，面臨不斷變化的條件和挑戰(zhàn)。但細(xì)胞如何快速適應(yīng)這些環(huán)境波動(dòng)呢?
莫菲特癌癥中心的一項(xiàng)新研究發(fā)表在《iScience》上，通過(guò)挑戰(zhàn)我們對(duì)細(xì)胞功能的理解來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題。一組研究人員認(rèn)為，細(xì)胞擁有一種以前未知的信息處理系統(tǒng)，使它們能夠獨(dú)立于基因而做出快速?zèng)Q策。
幾十年來(lái)，科學(xué)家一直將 DNA 視為細(xì)胞信息的唯一來(lái)源。該 DNA 藍(lán)圖指導(dǎo)細(xì)胞如何構(gòu)建蛋白質(zhì)并執(zhí)行基本功能。然而，由 Dipesh Niraula 博士和 Robert Gatenby 醫(yī)學(xué)博士領(lǐng)導(dǎo)的莫菲特大學(xué)的新研究發(fā)現(xiàn)了一種與 DNA 一起運(yùn)行的非基因組信息系統(tǒng)，使細(xì)胞能夠從環(huán)境中收集信息并對(duì)變化做出快速反應(yīng)。
該研究的重點(diǎn)是跨細(xì)胞膜離子梯度的作用。這些梯度由專門的泵維持，需要大量的能量消耗才能產(chǎn)生不同的跨膜電勢(shì)。研究人員提出，梯度代表了一個(gè)巨大的信息庫(kù)，使細(xì)胞能夠持續(xù)監(jiān)測(cè)其環(huán)境。
當(dāng)細(xì)胞膜上的某個(gè)點(diǎn)接收到信息時(shí)，它會(huì)與離子特異性通道中的專門門相互作用，然后打開(kāi)門，允許這些離子沿著預(yù)先存在的梯度流動(dòng)，形成通信通道。離子通量觸發(fā)膜附近的一系列事件，使細(xì)胞能夠分析信息并快速響應(yīng)。當(dāng)離子通量較大或時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，它們會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞骨架的微管和微絲自組裝。
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