我們的大多數(shù)細(xì)胞都含有固定的初級纖毛，這是一種從周圍環(huán)境傳遞信息的天線。一些細(xì)胞也有許多運動的纖毛。纖毛的“骨架”由微管雙峰組成，是形成和發(fā)揮功能所必需的蛋白質(zhì)“對”。纖毛裝配或功能的缺陷會導(dǎo)致各種稱為纖維病的疾病。瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的科學(xué)家開發(fā)了一種能夠形成微管雙峰的體外系統(tǒng)，并揭示了它們組裝的機制和動力學(xué)。他們發(fā)表在《科學(xué)》雜志上的研究揭示了微管蛋白(一種真正的建筑材料)在防止纖毛結(jié)構(gòu)不受控制的形成中的關(guān)鍵作用。這種方法可以發(fā)現(xiàn)和利用人體細(xì)胞纖毛和病原體纖毛之間可能存在的差異，從而開發(fā)新的治療方法。
由于初級纖毛是固定的，細(xì)胞可以感知許多光、機械化學(xué)或生物信號。許多可移動的纖毛，稱為鞭毛，也可能存在于一些細(xì)胞中。它們可以產(chǎn)生運動，如胚胎從輸卵管移動到子宮，將粘液排入氣道或精子游動。纖毛的組裝或功能缺陷可導(dǎo)致纖維性疾病，一組疾病，包括腦畸形、視網(wǎng)膜或生育障礙、腎臟或肝臟疾病、反復(fù)呼吸道感染和骨骼異常。
將支架安裝在試管中。
纖毛底部有兩個中心粒，是由微管形成的細(xì)胞器，是細(xì)胞骨架的一部分。著絲粒是構(gòu)建纖毛的起點，纖毛由9個微管組成?！半p峰結(jié)構(gòu)對纖毛的形成和功能至關(guān)重要，但其組裝仍不清楚，”UNIGE科學(xué)系細(xì)胞生物學(xué)教授保羅吉沙爾解釋說。該實驗室的聯(lián)合負(fù)責(zé)人保羅吉沙爾和維吉尼哈默爾開發(fā)了一種能夠形成雙管微管的體外系統(tǒng)。研究人員還與法國居里奧賽研究所和捷克布拉格生物技術(shù)研究所的研究人員合作，采用了先進的顯微鏡和建模技術(shù)。
首先，九個微管是由中心粒通過微管蛋白“磚塊”組裝而成。然后在每個微管的表面形成雙峰。“我們觀察到雙鏈體的形成受微管蛋白本身的調(diào)節(jié)，因為去掉其中一個末端會導(dǎo)致在這個位置形成雙峰。這種效果可以防止微管雙峰而不是纖毛的不受控制的形成。確保它的最佳功能，”該項研究的聯(lián)合負(fù)責(zé)人Virginie Hamel解釋說。利用最先進的顯微鏡拍攝這一現(xiàn)象，研究人員還首次表明，第二個微管是通過添加微管蛋白磚以兩個相反的方向組裝而成的。
抑制寄生蟲的移動
或者纖毛或鞭毛的軸也被用作分子“串聯(lián)”運動的“軌道”，這些分子被實際的分子馬達從細(xì)胞器的一端推到另一端。
這些運輸是細(xì)胞器所有功能所必需的?！拔覀儸F(xiàn)在打算找出一些寄生蟲(如瘧疾)的纖毛或鞭毛的裝配和功能與人類的同類是否有任何不同。因此，這種差異可能成為只影響病原體的治療目標(biāo)，”保羅吉沙爾總結(jié)道。
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