不对称的起源 一种让你做出扭曲的蛋白质

2018年11月25日14:14:43 发表评论
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不对称在各个尺度的生物学中起着重要作用:思考DNA螺旋,人类心脏位于左侧的事实,我们倾向于使用我们的左手或右手 来自生物学研究所V

不对称在各个尺度的生物学中起着重要作用:思考DNA螺旋,人类心脏位于左侧的事实,我们倾向于使用我们的左手或右手......来自生物学研究所Valrose(CNRS)的团队/ Inserm /UniversitéCôted'Azur)与宾夕法尼亚大学的同事合作,展示了单个蛋白质如何在另一个分子中诱导螺旋运动。通过多米诺骨牌效应,这会导致细胞,器官,甚至整个身体扭曲,从而触发偏侧行为。该研究发表于2018年11月23日的“科学”杂志上。

我们的世界基本上是不对称的:想想DNA的双螺旋,干细胞的不对称分裂,或者人类心脏位于左侧的事实......但是这些不对称是如何产生的,它们是如何相互联系的? ?

在生物学研究所Valrose,由CNRS研究员StéphaneNoselli领导的团队,其中包括Inserm和UniversitéCoted'Azur研究人员,为了解决这些谜团,他们多年来一直在研究左右不对称性。生物学家已经确定了第一个控制普通果蝇(果蝇)不对称性的基因,这是生物学家青睐的模式生物之一。最近,研究小组发现这种基因在脊椎动物中起着相同的作用:它产生的蛋白质,肌球蛋白1D,控制器官在同一方向的卷绕或旋转。

在这项新研究中,研究人员在果蝇的正常对称器官中诱导产生肌球蛋白1D,如呼吸气管。相当惊人的是,这足以引起各个层面的不对称:变形细胞,气管缠绕在自身周围,整个身体的扭曲,以及蝇幼虫的螺旋机车行为。值得注意的是,这些新的不对称性总是朝着同一个方向发展。

为了确定这些级联效应的起源,宾夕法尼亚大学的生物化学家也为该项目做出了贡献:在玻璃盖玻片上,它们使肌球蛋白1D与细胞骨架的一个组成部分(细胞的“骨架”)即肌动蛋白接触。他们能够观察到两种蛋白质之间的相互作用导致肌动蛋白呈螺旋状。

除了它在果蝇和脊椎动物中左右不对称中的作用外,肌球蛋白1D似乎是一种独特的蛋白质,能够在所有尺度上诱导其自身的不对称性,首先是在分子水平上,然后通过多米诺骨牌效应,在细胞,组织和行为水平。这些结果表明在进化过程中突然出现新的形态特征的可能机制,例如,蜗牛体的扭曲。因此,肌球蛋白1D似乎具有该创新出现的所有必要特征,因为其表达足以引起所有尺度的扭曲。

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