Nature:科学家开发出人类细胞分裂的首个蛋白质互作模型

 生命科学     |      2020-02-27 06:47

ag环亚集团官方网站 1

科学家开发出“海绵”人工脑

有丝分裂是有机体生命的基础过程,近日,一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中,来自欧洲分子生物学实验室的科学家们通过研究绘制出了促进细胞分裂的首张蛋白质互作图谱,其能够帮助研究人员有效追踪推动细胞分类过程的特殊蛋白的位置和种类。

科学家开发出“静音斗篷”模型 据美国物理学家组织网8月16日报道,西班牙的科学家日前开发出了一种能够让人们对外部的声音充耳不闻的静音斗篷。该设备能够在不改变原有声波的波形和方向的情况下,使斗篷内获得静音效果。相关论文发表在美国《应用物理快报》杂志上。负责该研究的西班牙瓦伦西亚大学研究人员通过使用2D数学模型,在计算机中创建了这个静音斗篷模型。该装置由排列在一个22.5厘米宽的物体上的120个圆柱状物体组成,每个圆柱的直径为12毫米。不同于通过制造相反波形的声音消除技术,静音斗篷并不会改变周围声波的形状和方向。计算机模拟实验结果表明,该装置目前对特定频率有效,能够在不改变该声波波形和传播方向的情况下使其通过,静音效果良好。研究人员称,该装置的工作频段与圆柱体的数量相关,日后可通过增加圆柱体来获得更宽的频段和实现其他功能。如果这种技术能够在现实中应用,它可以帮助城市中生活的人们降低背景噪声,并有望建造出音响效果更好的剧院或音乐厅,以及功能强大的静音头盔,帮助在噪音环境中的工作人员保护听力。更多阅读ag环亚集团官方网站,*APL*发表论文摘要

美国国立卫生研究院的科学家利用人体皮肤细胞创造了他们认为是第一个用于研究散发性Creutzfeldt-Jakob病(CJD)的大脑器官系统或迷你脑。

初次见到它,你会觉得这像一块培乐多彩泥,但这种多彩的、类似海绵圈的黏性物是有生命的,并且在未来的某一天还将具备学习能力。这些环状物经过处理,能够具有类似人类皮层脑组织的6层结构和功能。之后,科学家能够让神经存活在以丝蛋白为材料制作的多孔基质上,并将这些基质注入胶原凝胶中。

2010年,研究人员通过研究鉴别出了负责人类细胞分裂的关键人类基因组区域,但细胞并不会依靠基因组DNA来运行,其依赖于DNA所编码的蛋白质来运行,蛋白质能在细胞中完成大部分工作,从而形成细胞的运作水平;诸如有丝分裂等过程需要在时间和空间上与数百种不同的蛋白质紧密协调,蛋白质通常会以团队形式工作,类似于在大型建筑工地上的专业建筑工人团队。

CJD是人类致命的神经退行性脑病,据信是由感染性朊蛋白引起的。它影响了大约百万分之一的人。来自美国国立卫生研究院国家过敏和传染病研究所(NIAID)的研究人员希望人类器官模型能够评估CJD的潜在治疗方法,并提供有关人类朊病毒疾病亚型的更多细节,而不是目前使用的啮齿动物和非人类灵长类动物模型。

接下来,科学家会用食用染料为6层结构上色,并将它们像七巧板一样拼接在一起。研究者会根据需要塑造基体毛孔的大小,用以模仿真实大脑皮层的结构和功能。与在平整的培养皿中培养的神经不同,多层结构为细胞提供了依附空间,有利于它们的延展和相连,进而形成复杂的3D网络。研究者表示,这与真实的神经回路非常相近。

研究者JanEllenberg说道,截止到目前为止,很多单个实验室仅能对活细胞中单一蛋白质的作用机理进行研究,这项研究中我们利用了一种特殊的系统性策略,清楚的观察到了人类活细胞中形成的蛋白质动态网络;随后研究人员将这些有丝分裂细胞图谱中的数据整合到了交互式的4-D计算机模型中,在这种公共资源中,科学家们就能够自由选择有丝分裂蛋白的任意组合,并且实时观察其在细胞分类过程中的作用模式。