作者:马余强等 来源:PNAS 发布时间:2010-10-11 10:05:28
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科学家发现细胞骨架有序化机制
 
微管的“踏车”运动是微管在细胞质膜上的最常用的“交通方式”。所谓“踏车”运动,是微管通过前端的聚合生长和后端的解聚缩短实现的平移运动。“踏车”运动很早就被观察到,但是科学家一直忽视了这种运动和微管集体有序化的联系。在最近出版的著名学术期刊美国《国家科学院院刊》(107:11709:2010)上,南京大学马余强教授课题组完成的一篇研究论文指出了这种踏车运动在导致微管集体有序化的重要作用。
 
科学家在1962年就通过显微镜发现植物细胞皮层高度有序的微管结构,这种结构在细胞的形态发生中起着重要的作用。但是这种结构是如何自发形成的,科学界一直不是很清楚。不久前有人通过实时的荧光显微技术观察到微管在质膜上的踏车运动,并且这种踏车运动会导致“交通事故”———微管之间出现相互碰撞。南京大学物理学院的07级博士施夏清和导师马余强教授,通过研究这种“踏车”运动及其导致的“交通事故”,发现皮层微管的有序化机制正是蕴含在其中。微管之间碰撞的发生会导致微管前端生长的停止,而后端的解聚缩短一直在进行,从而发生“交通事故”的微管就会在系统中“消失”。最后只剩下排列非常整齐的微管,在这种情况下,“交通事故”的发生率大大降低。
 
更为奇妙的是,细胞可以通过分子信号来改变踏车的运动速度、踏车的长度等等实现实时调控系统的“交通状况”,从而诱导新颖的有序———无序转变。作者通过建立理论和模拟模型再现了系统的“交通状况”,并指出在什么样的条件下系统会进入完全有序的状态。同时研究指出有序———无序的转变可能是连续的,也可能是突发非连续的。这些研究揭示了细胞尺度自组织的一种重要的有序化机制,有助于生物学家理解微管出现自发有序的微观调控机制。(来源:南京大学)
 
 
 
 
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