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2018
04-25

研究人员发现蛋白质的地方性普遍性


研究人员已经制定了一个通用的动态,解释蛋白质在细胞中的生产和分布,一个过程中从蛋白质到蛋白质和细胞到细胞的细节,但总是导致相同的统计模式。这些发现出现在期刊“物理评论”E 中,可能为解释表型变异或物理外观提供了新的见解。

一个研究小组制定了一个通用动态的解释细胞中蛋白质的生产和分布的过程,这个过程从蛋白质到蛋白质和细胞到细胞都有不同的细节,但总是会产生相同的统计模式。研究报告合着者纽约大学物理系教授丹尼尔·斯坦(Daniel Stein)解释说:“我们发现的一个有趣的结果是,表型变异性以一种基本的方式反映了细胞内发生的动力学过程。 Courant数学科学研究所。

该研究的其他研究人员包括:以色列Technion的Naama Brenner;纽约大学数学科学研究所教授Charles Newman;以色列Bar-Ilan大学的DinoOsmanović和Yitzhak Rabin;和匹兹堡大学的汉娜·萨尔曼(Hanna Salman)。多年来,科学家对蛋白质分布的分析揭示,任何一种蛋白质的拷贝数在每个细胞之间波动很大 - 甚至在一个细胞系和下一个细胞系之间的单细胞系中也是如此。即使对于细胞存活所必需的蛋白质也是如此,其中人们可能最初期望拷贝数被严格控制。

然而,最近有关单细胞生物体(如酵母菌或细菌)的研究发现了蛋白质活性的“韵” - 具体而言,它们都以相同的方式分布在单一的曲线上。不过,这个行为背后的原因是不明白的。

为了解决这个问题,科学家们构建了一个可以用数学方法解决的理论模型,并探索了其结果的含义。他们的结果表明,三个非常普遍的过程决定蛋白质分布:生长,分裂和反馈。

虽然增长和分工已经被别人探索,模型的结果表明,一个新的过程 - 反馈 - 是必要的。科学家们认为,如果没有这种监管力量,就没有稳定蛋白质生产的机制。有了它,所有实验观察到的数据都可以被解释,并且可以对未来的实验做出预测。

Stein指出:“高度表达的蛋白质的总含量受到明显的总体细胞反馈机制的控制,这表明蛋白质生产的普遍性。

来源:纽约大学