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細胞記憶到底是什么東西

作者:宋檢 時間:2022-11-22 來源:互聯網

就算是一個小小的細胞也擁有自己的記憶。Basel大學的研究人員*近在Cell Reports雜志上發表文章指出,蛋白質對(protein pairs)是細胞記憶的基礎。

與人類大腦相似的是,細胞也擁有某種記憶能夠儲存信息。為此,細胞需要來自蛋白質的正反饋。Attila Becskei教授領導研究團隊發現,蛋白質在這些反饋回路中形成二聚化配對,使細胞能夠儲存相應的信息。

細胞記憶全靠蛋白質對

蛋白質對的這種反饋只在特定條件下起作用。“蛋白質必須處于正確的濃度才能二聚化,”Becskei教授說。蛋白質太少無法形成二聚化配對,細胞也就不能儲存信息。但如果蛋白質濃度太高,配對也無法進行。“這和我們人類有點像。在擁擠的大城市找對象很難,在僻靜的山村找對象也不容易。我們需要在正確的時間正確的地點遇到正確的人,”Becskei解釋道。

蛋白質對一旦形成就會發出信號,使細胞記住相應的信息。這種記憶會讓細胞對日后的環境刺激更加敏感,做出更為迅速的應答。

細胞分化也需要蛋白質對

研究人員指出,細胞分裂和細胞分化也需要蛋白質對反饋的信息。了解這些反饋回路的作用機制有助于正確抹掉細胞的記憶,比如讓一個特化細胞(比如皮膚細胞)退回未分化的干細胞。“對于細胞重編程來說細胞必須先忘記自己曾經是一個皮膚細胞,”Becskei表示。“我們將用自己開發的數學模型,研究涉及細胞記憶的其他反饋回路。”

日本科學家山中伸彌(Shinya Yamanaka)開發的iPS技術能將成熟細胞重編程為多能細胞,使其回到類似干細胞的狀態。這些iPSC可以在體外大量增殖,還能分化為特定的細胞類型(比如心臟、肝臟或神經細胞),在疾病模擬、藥物篩選和細胞治療中有著巨大的應用前景,被人們視為細胞療法的新希望。

近年來,iPS重編程已經成為了比較成熟的技術。不過,這一技術的具體機制和臨床應用還存在不少爭議。舉例來說,越來越多的研究者們相信,源自不同組織的多能干細胞對自己身世有一種“表觀遺傳學記憶”,這種記憶會顯著影響誘導多能細胞(iPSC)的分化。

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