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知否|细胞为护主不惜"自杀" 竟是这些蛋白质在作祟!

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作者 | 小小

出品 | 网易科技《知否》栏目组(公众号:tech_163)

知否|细胞为护主不惜自杀 竟是这些蛋白质在作祟!图1:对人类和植物细胞自我毁灭的研究可能有助于治疗神经退行性脑疾病和开发抗病植物

一般而言,正常细胞达到寿命极限时,它们会“自杀”而亡,从而给新生的细胞让路。而当细胞受到感染时,它们往往也会为了整体的生存而牺牲自己。然而,科学家们对细胞的自杀机制依然所知甚少。

澳大利亚昆士兰大学教授博斯詹·科比(Bostjan Kobe)牵头的最新研究发现,某些蛋白质在细胞自杀过程中发挥了重要作用。

科比教授说:“为了维持生命,像人类和植物这样的不同生物体内部,都有为了其他细胞和更大生物体的利益而自杀的细胞。这是我们自身免疫反应的关键部分,受感染的细胞往往会自杀,以便更大的有机体可以继续存活。”

科比继续解释称:“然而,令人惊讶的是,研究人类神经元细胞死亡过程中的蛋白质,帮助我们发现了细胞死亡是如何在植物中发生的。我们发现了人类和植物细胞中促使细胞自杀的常见方式。”

这个研究团队结合了结构生物学、生物化学、神经生物学和植物科学来分析细胞和蛋白质,为某些潜在的突破性创新奠定了基础。

科比教授指出:“神经退行性疾病影响着全世界数以百万计的患者,他们的发病原因各不相同,但这种病的共性是脑细胞的崩溃。一种特殊的蛋白质SARM1对不同神经退行性疾病的脑细胞分裂至关重要。”

知否|细胞为护主不惜自杀 竟是这些蛋白质在作祟!图2:细胞自杀可能是大脑健康和食品安全的关键,某些蛋白质(如图中所示的SARM1)可能与揭示植物和动物体内的细胞死亡过程有关

科比教授表示:“我们已经提供了关于这种蛋白质的关键信息,包括揭示了它的三维结构,这将有助于加速药物的开发,从而延缓或阻止这种细胞的分裂。”

对细胞死亡过程的更好理解也可能促进抗病植物的开发,帮助提高产量、减少浪费和加强粮食安全。

科比教授说:“粮食安全同样是个日益重要的全球性问题。甚至在收获之前,植物病害每年就占农作物损失的15%以上。特定的植物抗性基因可以保护植物免受疾病的侵害,但是人们对这些基因的产物如何发挥作用却知之甚少。”

科比教授继续说:“这种机制发挥作用的部分原因是受感染的细胞会自我毁灭,这与人类神经元相似。明白了这个过程是如何在神经元中发生的,我们就能够发现植物的抗性是如何产生的。”

他还称,这项研究让我们离开发出有效的合成抗性基因又近了一步,这些基因可以在澳大利亚和全球范围内提供额外的保护,使作物免受疾病的侵袭。

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