分析测试百科网

搜索

喜欢作者

微信支付微信支付
×

《Science》细胞经济学:论单细胞内部的mRNA分布

2017.8.18
头像

丁齐

致力于为分析测试行业奉献终身

  商业或工业生产时,也会遇到周转困境。为了适应需求,企业需要立即作出决定:将现有的所有资源投入旧设备或先倾尽所有购买适当的机器。后者看似是一种低效率的决策,但在某些情况下也可大大增加生产速度。

  Shalev Itzkovitz博士和Weizmann分子细胞生物学系的科研人员发现,肠道壁内衬细胞迅速处理食物的策略恰恰是后者。

  单层肠道壁细胞呈瘦长柱状,其中一个窄面与食物接触,另一面接壤血管,一面吸收营养物质,一面释放。科学家发现细胞两个面的信使RNA(mRNA)组成并不相同:大约30%的表达基因所产生的mRNAs要么出现在其中一面,要么出现在另一面。另外,两个面的核糖体(蛋白质生产器)容量也不相同:食物接触面核糖体数目是血管接触面的2倍,直接导致食物接触面的蛋白质生产效率高于另外一面。

  科学家们进一步调查,当食物进入肠道时,肠内层的细胞会立即增加核糖体生产,特别是面向食物的一面。这一面的mRNAs数量也因此剧增,这里瞬时就变成了机器密集的生产车间,处理食物所需蛋白质的产量也由此提高。

  当食物进入肠道时,肠内层的细胞立即通过增加核糖体的产生,特别是在面向细胞部分的食物中产生。为此,细胞向食物区发送大量的携带核糖体基因密码的基因。细胞的这一部分就变成了密集的生产车间,产生加工食物所需的蛋白质。

  Itzkovitz解释说:“白天和夜晚的大部分时间里,排列在肠道壁上的细胞大都无所事事。当食物出现时它们必须立即行动。从DNA到新mRNA分子产出大约用时半小时。把编码蛋白质所需的mRNA运输到富含核糖体的一侧用时仅需几分钟。这一策略使它们能快速有效地处理食物。

  生物学家通过实验发现了一个细胞“经济学”法则。鉴于肠内层细胞对营养吸收和身体保健的作用巨大,这项发现将具有重要医学意义。

  下一步的可能研究包括:如果mRNA的转移失衡,即不能正确地运输到核糖体富集地带,是否会导致结肠炎、Crohn氏病、肠癌等肠道疾病?mRNA的转移在这些疾病中扮演什么角色?

生物通
文章推荐