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一种基于荧光的研究细胞物流的工具包
【字体: 大 中 小 】 时间:2024年12月12日 来源:Journal of Cell Biology
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人类细胞是一个奇妙的分区系统。细胞核(细胞器)储存细胞的DNA;脂滴(也是细胞器)储存脂肪酸,基本能量分子ATP在线粒体(另一种细胞器)中产生,然后再转移到细胞质中使用。
纵观历史,细胞生物学研究的重点是描述不同类型的细胞、细胞成分以及它们如何相互作用和发挥作用。圣犹达细胞与分子生物学系Chi-Lun Chang博士从不同的角度看待细胞生物学:物流。
物流包括管理货物的供应和运输到需要的地方。“我们每天都面临后勤问题,”Chang说。“我们怎么去上班?我们怎么买东西呢?我们的细胞及其各种组成部分也面临着物流问题。”
人类细胞是一个奇妙的分区系统。细胞核(细胞器)储存细胞的DNA;脂滴(也是细胞器)储存脂肪酸,基本能量分子ATP在线粒体(另一种细胞器)中产生,然后再转移到细胞质中使用。
然而,划分的系统会产生后勤方面的问题。想象一个熙熙攘攘的城市,货物必须在企业之间快速有效地流动。许多问题是由于材料交付的延误或运输过程中包裹的丢失而引起的。这些问题不仅不方便,而且会使建设项目、商业活动和日常生活陷入停顿。同样,原料、能量和信号分子也必须在具有不同专门功能的不同细胞器之间快速有效地传递。
Chang研究人类细胞如何处理它们的物流。这是一个基本的过程,但仍有很多东西需要学习。正如最近的《Journal of Cell Biology》杂志所描述的那样,Chang的实验室开发了一种基于荧光的工具包,称为FABCON(荧光和生物发光接触观察Nexus),用于检测纳米尺度的接触点,在这些接触点上,细胞器(如脂滴)与细胞内的其他细胞器进行通信和交换物质。有了像FABCON这样的工具,研究人员可以研究人体细胞内部的逻辑错误是如何导致各种疾病的,包括痴呆等神经系统疾病。
Chang对脂肪酸如何在人体细胞内移动特别感兴趣。他正在研究脂滴,一种储存脂肪酸的特殊细胞器。这些液滴在许多类型的细胞中都很小,但在专业的脂肪储存细胞中可能相当大。
“你可以把脂滴想象成脂肪酸的仓库,脂肪酸是细胞的基本物质,”Chang说。脂肪酸是构成所有细胞膜的脂质的基石。它们也是信号分子,是细胞可以通过线粒体燃烧的高能燃料。”
脂肪酸是如此重要,以至于它们保持过剩,因为许多不同的细胞器需要快速获取它们。