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细胞沉睡按钮的发现将有助于科学家改进生物燃料的生产以及对癌症的早期有进一步的了解。
蛋白CHT7很可能是细胞沉默或休眠的阻遏物,这一发现发表在了Proceedings of the National Academy of Sciences杂志上。这个影响藻类生长和石油生产的细胞开关同时能控制人类的细胞生长和肿瘤生长。
MSU的生化与分子生物学教授Christoph Benning和他的同事们在寻找以使海藻成为更好的生物燃料的方法时,发现了CHT7蛋白的这种潜力。令人惊讶的是,CHT7也能用于癌症研究,Benning的团队因此开辟了一个新的研究方向。
“海藻这一模式生物可以媲美甚至超越传统的酵母模式生物,”Benning说。“在试管中培养人细胞非常困难,然而,我们可以很容易地培养,控制和研究海藻。海藻的基因库使得海藻能在人类药物的研发中做出贡献。”
科学家们在处理海藻的生长和产油呈逆相关这个令人费解的难题时得到了这个研究发现。在醒着的时候,海藻生长;在睡觉时,它们产油。
“产油是细胞在遭受压力时做出的存活策略的一部分,”这项研究的共同作者Chia-Hong Tsai说。“为了保存能量和养分,细胞进入沉睡状态,也就是在这个时候,它们开始产油。但是如果想将海藻改造成真正的活的生物燃料生产者,我们需要它们同时进行生长和产油。”
奥秘在于CHT7,它是暗示细胞苏醒或沉睡的守门人。通过合成这种蛋白,Benning的团队或许有一天能制造出一种不会瞌睡永远清醒的生物。在生物燃料方面,这将消除一个大的障碍并有望产生大量的油和生物量。
对于人类药物,这一发现提供了一个很有希望的新的模式来研究肿瘤阻遏和生长。因为沉默细胞是在许多植物和动物中发现的,因此通过这种新的模式能对生物体(比如人体)内细胞行为的调控有所了解,而这在传统的酵母模式生物中无法实现。
“这是癌症研究的新范例,”Benning说。“这个开关告诉生物体进行生长或者有可能失去控制地生长,这正是我们想弄清楚的地方,也是肿瘤生长的第一步。”