近日，瑞士联邦理工学院(ETH)生物化学研究所的Matthias Peter教授带领的研究小组，在cell子刊《Developmental Cell》发表了论文，并提出了一个可能的解决关于“细胞如何感知气味信号?细胞如何“读取”信号的减弱，以便引导它们生长或朝着信号的来源移动?空间信号是如何被感知的” 一个方案，现在小编就来说说关于cell期刊的全名是什么?下面内容希望能帮助到你，我们来一起看看吧!
cell期刊的全名是什么
近日，瑞士联邦理工学院(ETH)生物化学研究所的Matthias Peter教授带领的研究小组，在cell子刊《Developmental Cell》发表了论文，并提出了一个可能的解决关于“细胞如何感知气味信号?细胞如何“读取”信号的减弱，以便引导它们生长或朝着信号的来源移动?空间信号是如何被感知的” 一个方案。
细胞所面临的一个常见问题是，它们被一股喜欢的气味所包围，必须确定其来源的方向。例如，神经细胞，形成长的延伸，被来自其他细胞的信号所吸引，以产生形成神经系统的网络;同样，清除细胞可识别有害细菌的气味，以便可以追赶和破坏它们。
但是，细胞如何感知这些气味信号呢——因为随着距离的增加这些信号变得越来越弱，细胞如何“读取”这个信号的减弱——技术上称为作为一个信号梯度，以便引导它们生长或朝着信号的来源移动?空间信号是如何被感知的，是生物学面临的一个基本问题——目前为止这个谜一直悬而未决。
传感器、处理器和发动机一体化
现在，瑞士联邦理工学院(ETH)生物化学研究所的Matthias Peter教授带领的研究小组，提出了一个可能的解决方案。酵母细胞有一种非常好的、可调节的多用工具，来识别化学信号，相应地处理它们，并启动正确的响应——朝着信号源的方向生长。因此，酵母细胞就能够闻到潜在性伴侣在周围环境中的位置，这样就可以朝着它们的方向生长。
如果细胞认为附近有信号梯度，它就在细胞膜的一个随机位置组装这种多用工具。这种工具是一个大的蛋白复合物，由100个以上的不同成分组成，其复杂性是如此之大，因此它可以通过荧光显微镜来观察。研究人员将其称为一个‘极性站点’(PS)，因为在它形成的位置开始极性生长。
使用荧光显微镜，研究人员现在已经观察到PS是如何定位一个梯度信号的来源的。首先，PS沿着膜向更强的信号移动。一旦它已经确定了最强的信号，即在梯度中最大量的信号物质，它就停止移动。然后，在这个位置上，PS会在细胞中产生一个隆起，继续朝着信号源的方向发展。很自然地，当一个性伴侣和两个细胞一旦找到对方时，两者融合起来，就会产生这种信号。
使用一个模型简化复杂结构
为了理解这个过程的分子力学，研究人员提到了计算机模型。这项研究的第一作者Björn Hegemann指出：“这种模式确实帮助我们减少了P S的复杂性和到几个重要部件的过程。”这些关键的机制部件包括一个接收和转发信号的受体;其他包括Cdc42蛋白——携带受体沿着膜移动，Cdc24蛋白——调节Cdc42的活性。你可以将这个受体描述为鼻子，Cdc42作为机械的轮子，Cdc24作为刹车。”
虽然PS穿过了细胞膜并寻找一个更强的化学信号，但是，只有少数的破坏蛋白质Cdc24分子存在于机械中。一旦它发现信号的最大浓度，PS就请求额外的Cdc24分子——它们存储在细胞核中，结合到复杂合物上。附着于PS机械的Cdc24分子越多，速度就会越来越慢。然而，只有当Cdc24数超过一定阈值时，PS才会完全停止，并在细胞中开始形成隆起。
一块重要的基石
Hegemann对这些新发现感到非常高兴，他说：“首先，我们用荧光显微镜观察了极性部位的运动。然后，我们在计算机上模拟了这一运动，这得使我们能够提出一种假设，来解释这种运动是如何被控制的。那么，我们就可以通过突变和使用荧光显微镜，实验性地确认这一假设。”他说，相对简单的计算机模型，通过使研究人员能够快速改变组件以及确定重要方面，为实验规划提供了一个良好的基础。他说，这使得这项研究更为简单，因为没有必要对每一项实验进行检验。
Hegemann假定，它不仅仅是酵母细胞使用一种多用工具来组装极性部位。在裂解酵母(S. pombe)和线虫(C. elegans)中，类似于PS的行为也被观察到，但是没有分子解释。ETH的研究人员现在已经提供了这一解释，第一次详细描述了细胞如何能定位一个气味梯度。这项工作，为进一步研究细胞感知的空间信号——无论是酵母还是人类，都奠定了重要的基础。根据Hegemann介绍，目前没有设想直接的医学应用：“在遥远的未来，这项工作可能对公众有益。然而，在目前，它主要代表了基础研究的一个重要进步。”
原文摘要：Directional cell growth requires that cells read and interpret shallow chemical gradients, but how the gradient directional information is identified remains elusive. We use single-cell analysis and mathematical modeling to define the cellular gradient decoding network in yeast. Our results demonstrate that the spatial information of the gradient signal is read locally within the polarity site complex using double-positive feedback between the GTPase Cdc42 and trafficking of the receptor Ste2. Spatial decoding critically depends on low Cdc42 activity, which is maintained by the MAPK Fus3 through sequestration of the Cdc42 activator Cdc24. Deregulated Cdc42 or Ste2 trafficking prevents gradient decoding and leads to mis-oriented growth. Our work discovers how a conserved set of components assembles a network integrating signal intensity and directionality to decode the spatial information contained in chemical gradients.
来源： Developmental Cell浏览次数：0
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