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研究人员揭开了控制细胞大小的机制

生物学家,工程师和物理学家团队揭示了精确细胞繁殖的起源

即表达两种颜色的replisome和分裂环的荧光融合蛋白的大肠杆菌细胞。学分:jun lab

加州圣地亚哥大学的一个多学科团队与细菌合作,为科学中一个长期存在的问题提供了新的见解:控制细胞大小的潜在机制是什么?

大约五年前,由uc san diego的生物物理学家suckjoon jun领导的团队发现,细胞大小由称为“加法器”的基本过程控制,该过程指导细胞以固定的方式生长。 添加 从出生到分裂的大小。然而,关于这个过程背后的机制仍然存在着神秘感,导致科学竞赛的发现。

发表他们的作品 在当前生物学的第16期,君,主要作者方伟斯和guillaume le treut及其同事描述了加法器的内部运作。他们发现这个过程,也被称为“大小稳态”,归结为两个必需的组成部分:用于细胞分裂的特定生物成分的平衡合成,包括某些蛋白质;以及当足够数量的此类蛋白质积累时启动加法器过程的临界阈值。科学家说,加法过程遵循这两个要求。

“它是一种非常强大的机制,因为每个细胞都能保证达到它的目标细胞大小,无论它是大的还是小的,”jun说,他是生物科学分子生物学部门和物理科学系的一个副教授。物理学“最重要的是,我们发现加法器完全由参与细胞分裂的一些关键蛋白决定。”

虽然研究人员发现了细菌的机制 大肠杆菌(大肠杆菌)枯草芽孢杆菌(枯草芽孢杆菌), 他们认为这个过程在许多生命形式中都很普遍。

Jun表示,由生物学家,物理学家和工程师组成的研究小组在多年尝试一系列调查方法和实验方法后,破解了加法器案例。

“细胞大小稳态是一个基本的生物学问题,据我们所知,这是我们第一次最终理解其机械起源,”君说。 “我们无法用纯物理学或纯生物学来解决这个问题。这是一种非常多学科的方法。“

研究小组现在正在调查加法器的定量和机制框架是否适用于其他模型,如酵母和癌细胞。

除了si,le treut和jun之外,本文的共同作者还包括圣地亚哥物理系的john sauls;和斯蒂芬瓦迪亚和佩特拉安妮莱文华盛顿大学在圣路易斯。路易。

该研究的资金由保罗提供。艾伦家族基金会,皮尤慈善信托基金,国家科学基金会职业补助金(mcb-1253843)和国家卫生研究院(r01 gm118565-01和r35-400 gm127331。


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