传统细胞生物学理论面临颠覆

　　传统细胞生物学理论面临颠覆

　　

决定氨基酸的密码子通常不止一个，三联体密码子中第三个核苷酸的置换往往并不影响蛋白质在该处的氨基酸组成，因此研究人员认为最终得到的蛋白质结构和功能也不会产生变化，这样的突变被称为“沉默突变”。

但是现在，这一细胞生物学理论却有可能被颠覆。美国食物和药品管理局的Chava Kimchi-Sarfaty和他的同事日前在《科学》杂志在线报告说，这种沉默突变并不“沉默”，在某种情况下可以决定蛋白质的最终表现。

沉默突变不影响氨基酸顺序可能是因为蛋白质是由三个核苷酸编码的，每个核苷酸都负责在蛋白质链上加一个特定的氨基酸。突变的核苷酸也可能依然添加上同样的氨基酸。因此氨基酸组成和蛋白质结构也被认为不会变化。

然而，每隔一段时间，就会有一些数据不符合这个假设，比如一种叫做多药物排斥-１（MDR-1）的基因。该基因已经被发现在人类癌细胞中频繁地发生特殊的沉默突变。MDR-1编码的蛋白P-gp可以把化学疗法的药物排出癌细胞，从而使药物失效。对为什么叫做C3435T的沉默突变比对癌细胞存活没有作用的突变发生得更频繁，研究人员感到好奇。

Kimchi-Sarfaty的小组得到了以下几个版本的细胞系：正常MDR-1基因细胞系，携带C3435T 突变的MDR-1基因细胞系，携带常伴随C3435T出现的两个突变（一个是沉默突变，另外一个是非沉默突变，但对蛋白的功能没有影响）的MDR-1基因细胞系，和一些同时携带两种或三种突变的MDR-1细胞系。

研究结果显示，各种突变单独看来似乎都不受影响：每个版本的基因变量编码的P-gp蛋白都能精确地把药物排出细胞。但是携带了C3435T突变和另外一两种突变的MDR-1基因的细胞可以更好地使癌细胞摆脱药物，从而使细胞活得更久。然而如果突变的P-gp拥有和正常的P-gp相同的氨基酸顺序的话，怎么会发生这种情况呢？

令研究人员吃惊的是，一项生化测试显示，突变的P-gp的三维结构略有不同。Kimchi-Sarfaty表示，沉默突变也许发生在细胞不常使用的三联体核苷酸上，这些三联体核苷酸可以减缓细胞的蛋白质制造机制。类似Silly String牌喷彩摩丝以不同速度喷射出去的设计，氨基酸链三维结构的折叠也是由速度决定的，较慢的折叠可以导致蛋白质最终形式的改变。细胞可能可以弥补一次沉默突变，但对那些多重的极少使用的三联体密码子则不行。

波特兰俄勒冈健康和科学大学的细胞生物学家William Skach表示，这是一个极具争议的结论，沉默突变可能有这样的效果是“一个全新的概念”。他预言，更多的研究人员将会开始研究沉默突变。

正常基因的P-gp（左）和一个三联体突变（右）翻译了细胞中相同量的蛋白质，但是蛋白质结构和功能却不同。 (图片提供：C. Kimchi-Sarfaty等)

其它生命科学研究进展：

英国研究人员发现辣椒能杀死癌细胞  
 
辛辣食物是很多人的最爱，却是癌细胞的“天敌”。英国诺丁汉大学的学者通过研究揭开了辛辣食物能够杀死癌细胞的秘密。

　　据英国广播公司1月10日报道，研究者在人类肺癌细胞和胰腺癌培养基上进行了试验，结果发现，墨西哥辣椒里面的辣椒素能够攻击线粒体（细胞的能量源）引发癌细胞死亡。辣椒素所属的分子家族以及芳香草醛能粘附到癌细胞线粒体里面的蛋白上，引发癌细胞凋亡（细胞受环境刺激后在基因调控之下所产生的自然死亡现象），同时还不会伤害周围的健康细胞。

　　据主要研究人员蒂莫西·贝茨博士介绍：“当这些化合物对肿瘤细胞的核心发动攻击，我们相信已经发现了所有癌症的根本性的致命弱点。癌细胞线粒体的生化结构不同于健康细胞。这是癌细胞与生俱来的天然弱点。”

　　这一研究结果将在最新一期的《生物化学和生物物理研究通讯》上发表。研究者认为，许多食品当中都包含辣椒素和其他芳香草醛，这就证明食用这些化合物是安全的。因此，可以建议那些癌症患者或有患癌风险的人多食用辛辣食物，这或许可以帮助治疗或预防疾病，同时，这也将使抗癌药物的开发过程提速，价格降低。

　　不过英国癌症研究机构的信息官员说，上述研究还未表明食用大量辣椒有助于防止和治疗癌症，因为试验只表明辣椒素能够杀死在试验室中培养的癌细胞，但是他们是否对人体癌细胞有杀伤力且对人安全则没有经过试验证明。
 

日本开发出禽流感病毒快速检测法  

    新华网东京１月１０日电（记者钱铮）日本大阪府立公共卫生研究所的专家高桥和郎日前宣布，他们开发出了能在１０分钟内检测出禽流感病毒的新方法。

    高桥和郎１０日在接受新华社记者采访时说，他和其他研究人员利用禽流感病毒的核蛋白结构有别于人类流感病毒的特点，研制出了只同禽流感病毒核蛋白结合的抗体，从而开发出了新的检测方法。

    在使用这种新方法之前，需从感染禽流感的鸟类或患者体内采样，并设法让试样中可能存在的病毒增殖，之后把该试样与含有新型抗体的制剂结合在一起，只需１０分钟就能检测出试样中是否有禽流感病毒。

    日本专家指出，以往的很多快速检测法不能区分禽流感病毒和人类流感病毒，聚合酶链式反应虽能区分这两种病毒，但需要特殊的检测设备，检测时间则为半天至一天。

    高桥和郎还表示，实验显示，新检测法所用抗体对各种禽流感病毒毒株都有反应，也可以精确测出Ｈ５亚型高致病性禽流感病毒。研究人员将尽快开始下一阶段实验，以期最终能够不经病毒增殖过程，直接对试样进行检测。
 
美洲最大的鸟裸颈鹳濒临灭绝  

   新华网墨西哥城１月９日电（记者陈恃雷 冷彤）据墨西哥《每日报》９日报道，美洲大陆最大的鸟裸颈鹳正濒临灭绝，这种独特的鸟目前在墨西哥仅存１００只左右。

    裸颈鹳羽毛为白色，爪子、头部和喙都是黑色。其最明显的特征是颈部和头部没有羽毛，呈鲜红色，因此得名“裸颈鹳”。裸颈鹳翅膀展开长度可达３米，身长超过１．５米。

    报道说，在中美洲和墨西哥东南部，裸颈鹳因为人类侵占它们的栖息地数量迅速减少。在墨西哥坎佩切州，裸颈鹳主要保护地之一特尔米诺斯湖附近的大草原正用于开垦农田和墨西哥国家石油公司的开发。在金塔纳罗奥州，旅游景点的开发迫使它们离开原来的居住地，现在大部分生活在该省海岸线上的锡安卡恩生物圈保留地。

    裸颈鹳非常“羞涩”，很容易受惊吓，并且不愿意与人类接近。裸颈鹳的繁殖率非常低，雌鸟往往每年只产两个蛋。雄鸟和雌鸟白天晚上轮流孵蛋，孵卵期为３０天，之后幼鸟在巢中呆两三个月后才开始独立生活。

    此外，裸颈鹳是候鸟，常常飞行几百公里。它的这种迁徙活动加上其远离人类的习性，使得它需要广阔的未开垦的原始草原栖息。因此，它的数量一直以来就不多，尤其是近几年，数量更是急剧减少。
 
科学家揭开左右脑分工之谜  

  新华网东京１月１０日电 据当地媒体日前报道，日本理化学研究所的研究小组通过对热带鱼的实验，弄清了为什么脑的左右结构会出现差异。两种神经细胞诞生的时机不同，导致左右出现差异，形成了左右非对称的结构。

    人很可能有同样的脑神经细胞形成机制。据说这个研究成果可成为弄清脑机能进化过程的线索。

    动物的左右脑结构不同。人的左右脑的内部结构也不同，据认为左脑控制“语言、逻辑”，右脑控制“感情、空间认识”，左右脑结构的不同导致机能存在差异。但是此前没有弄清楚左右脑为什么会出现非对称结构。

    研究小组用小型热带鱼做实验，观察了脑的“缰核”部分的发育过程。左右脑中都有“缰核”，但结构不同。经详细调查，最后了解到，两侧形成“缰核”的神经细胞的生成时期是不同的，由此导致了“缰核”结构出现差别。