分子打气筒,原来细胞是被撑大的。

时间: 2018-02-09 14:04:17浏览(4261)评论(1)点赞(10)收藏(6)

细胞是生命的基本单元,是所有生物体中研究得最仔细的成分之一。然而细胞形成的基本细节过程仍然是一个谜。加州大学圣地亚哥分校的科学家利用生物学和物理学的交叉性工作,在细胞形成的根源上取得了意想不到的发现。

研究人员发现,DNA在细菌细胞形成中发挥了意想不到的作用。结果发表在2月8日的“Cell”期刊上。

研究人员使用一系列的实验和技术来研究枯草芽孢杆菌,他们发现DNA除了用于编码遗传信息之外,也给细菌细胞“充气”。

研究人员说:“我们的研究表明,DNA可以使细胞膨胀,像给气球充气一样起作用。DNA是最有名的是具有遗传信息的分子,但很明显,它的作用不止于此。

研究人员表示,这些结果可能与人类细胞产生和塑造的方式有关,这也有助于解释基本的机械过程以及细胞核和线粒体的结构。这个结果也可以让科学家们看到细胞生命本身的起源。 现代细菌细胞已经发展出多种机制来控制其内部压力。然而,这些机制在地球生命的早期并不存在于原始细胞中。而 DNA可以使细胞膨胀,这项新发现可能使科学家更好地理解地球上第一个细胞的生理机能。

研究人员说:“生物学家倾向于认为细胞通过正常的生物合成途径而生长,但是我们发现了一个不正常的途径,因为它不依赖于正常生长所需的过程。细胞生长的途径只是用DNA和它带有正电荷的离子撑大它,并且制造更多的细胞膜使细胞变得更大。其他的什么似乎并不需要。”

研究人员使用延时荧光显微镜通过被称为孢子形成的过程来系统地跟踪枯草芽孢杆菌的细胞形成。在这个过程中,细胞分裂成一个母细胞和一个更小的前芽孢。研究人员还利用低温电子断层扫描捕获了过程中的极端特写,研究人员目睹了母细胞在膨胀过程中用DNA膨胀前芽孢,最终形成了一个新的蛋形细胞。

研究人员说:“这是一个非常简单的影响细胞形态的生物物理特性的例子,它说明了物理学家与生物学家密切合作的价值。理解物理学和生物学如何交互是未来发展的一个巨大领域。”

编译:高嘉强


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