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核糖体是细胞中的机器 使用来自mRNA的指令来合成功能蛋白

核糖体是细胞中的机器,使用来自mRNA的指令来合成功能蛋白。每个细胞中有成千上万的核糖体,并且它们大多忠实地处理指令。但是有时核糖体会沿着有缺陷的mRNA分子卡在路障上或停在路障上。

圣路易斯华盛顿大学的一项新研究表明,细胞可以监测核糖体碰撞,从而确定问题的严重性以及事情开始出现问题时如何做出最佳反应。

来自艺术与科学生物学副教授Hani Zaher实验室的研究于12月17日在线发表在《分子细胞》杂志上。

Zaher说:“细胞有两种应激反应的方法,它们是由核糖体彼此相遇的同一信号触发的。” “但是,核糖体拯救和mRNA降解的质量控制机制反应更快,从而解决了问题并防止了整合应激反应的过早激活。

Zaher说:“只有细胞耗尽了质量控制系统的能力后,它们才会通过激活压力响应来关闭整个翻译系统。”

生物学研究生,该研究的第一作者Leo Yan使用了类似于COVID-19大流行期间人类经验的类比。

严说:“综合压力反应就像一座城市正在全面封锁。” “如果您只有10个案件,您不想出来告诉城市'让我们缩而不做任何事,或者关闭所有生产力。您希望城市拥有一个评估城市情况的系统。压力的严重性-并根据其严重性进行处理。

他说:“我们论文的价值在于描述细胞可以用来评估压力水平的系统内部动态-从局部,个别事件到需要关闭整个翻译机构的事件。”

Yan和Zaher发现细胞正在使用核糖体(如传感器)来警告其环境变化。

科学家们使用药物和基因操作来改变核糖体的速度和密度,提供了令人信服的证据,证明两种主要的应激反应都响应核糖体碰撞而被激活。

当核糖体均匀分布时,很少碰到彼此,细胞就知道情况良好。当一些核糖体碰到一起时,细胞就会意识到存在问题,并呼吁质量控制因素来解决冲突。当许多核糖体相互碰撞时,细胞会处于高度警戒状态并关闭。

扎赫说:“这两种途径之间存在着交流。” “而且这样做的原因是,即使综合应激反应是一种生存途径,也要以关闭细胞为代价。除非您确定存在这种情况,否则您不希望过早激活它。是个问题。”

他们说,研究人员使用酵母模型系统进行了观察,但是这些发现也适用于哺乳动物细胞。在人类中,综合应激反应信号的失调与包括糖尿病,癌症和神经退行性疾病(如阿尔茨海默氏病和帕金森氏病)的疾病有关。

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