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食腦變形蟲揭示生命多樣性與進化史
2022-03-11 10:49:14   來源:科技日報

美國馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校領(lǐng)導(dǎo)的一個國際研究小組最近在《當(dāng)代生物學(xué)?》雜志發(fā)表論文稱,一種名為內(nèi)格列菌(Naegleria)的變形蟲進化出的微管蛋白組比以前認為的更獨特,可用于特定的細胞過程。研究成果有助于開發(fā)食腦感染的治療方法,更好地了解地球生命是如何進化出如此豐富的多樣性的。

  地球上的大部分生命都依賴于一系列稱為微管的聚合物,其由微管蛋白組成,以完成細胞內(nèi)的各種任務(wù)。這些微管用途多樣,如幫助細胞移動、在細胞內(nèi)運輸食物和廢物、為細胞提供結(jié)構(gòu)支持等。

  微管還有助于有絲分裂,即單個細胞分裂成兩個,首先復(fù)制其染色體,然后將每組染色體拉到細胞的相對兩側(cè),然后再將其一分為二。有絲分裂的一個關(guān)鍵時刻就是由微管組成的紡錘體抓住染色體,幫助將它們分成兩個相同的組。

  生物學(xué)家以前知道內(nèi)格列菌在有絲分裂過程中使用一種特定的微管蛋白。但新研究表明,內(nèi)格列菌還特別在有絲分裂期間使用了另外3種不同的微管蛋白。一對微管蛋白僅在有絲分裂期間使用,而另一對鞭毛微管蛋白專門用于細胞運動。然后,研究人員比較了微管蛋白及其相互構(gòu)建的結(jié)構(gòu)以及更常見的研究物種的結(jié)構(gòu)。

  該團隊研究了一種內(nèi)格列菌食腦變形蟲。研究人員稱,“如果我們能夠了解內(nèi)格列菌的基本生物學(xué),就可通過設(shè)計獨特的微管蛋白的藥物來學(xué)習(xí)如何殺死它”。

  馬薩諸塞大學(xué)阿默斯特分校生物學(xué)教授、該論文的資深作者莉蓮·弗里茨-萊林說,內(nèi)格列菌也有助于理解支配地球生命的基本規(guī)則。

  研究團隊培養(yǎng)了內(nèi)格列菌細胞,用不同的化學(xué)物質(zhì)對它們進行染色,使微管蛋白發(fā)光,然后拍攝了極高分辨率的3D照片,這使他們能夠測量、計數(shù)和分析不同的微管結(jié)構(gòu)。


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