教科書會告訴您，在細胞分裂過程中，新 DNA 的產(chǎn)生在 S 期達到峰值，而其他大分子(例如蛋白質、脂質和多糖)的產(chǎn)生或多或少保持在相同水平。由 Matthias Heinemann 教授領導的格羅寧根大學的分子生物學家現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)事實并非如此：蛋白質合成顯示兩個峰值，而脂質合成峰值一次。這些變化可以解釋導致細胞分裂的代謝振蕩，這是該小組之前發(fā)現(xiàn)的。他們的新結果于 2 月 27 日發(fā)表在Nature Metabolism上。
每個分裂的真核??細胞都經(jīng)歷細胞周期：從生長期 (G1) 到合成新 DNA 的階段 (S)、間隙期 (G2)，最后是通過有絲分裂進行細胞分裂的階段 (M)。關于細胞分裂的學術文獻會告訴您，除了 DNA 的合成外，細胞中的所有其他分子，例如蛋白質、脂質和多糖，在所有細胞周期階段都以或多或少恒定的速率產(chǎn)生。
動態(tài)測量
七年前，Matthias Heinemann 和他的團隊描述了細胞代謝的振蕩，這似乎協(xié)調了真核細胞分裂的過程。他的團隊現(xiàn)在已經(jīng)更詳細地研究了新陳代謝，并測量了細胞周期中蛋白質、脂質和多糖的產(chǎn)生速率。他們發(fā)現(xiàn)教科書是錯誤的。
“我們在單細胞中使用動態(tài)顯微測量來顯示不同大分子的產(chǎn)生如何在不同時間達到峰值，”Heinemann 解釋道。蛋白質合成的基本速率在 G1 期達到頂峰，在 S 期下降，并在細胞周期的后半期再次達到頂峰。“我們還發(fā)現(xiàn)脂質和多糖(細胞壁的組成部分)的合成只有一次達到峰值：也是在下半年。”
建筑模塊
為了確定蛋白質合成率，科學家們使用了一種既定的監(jiān)測熒光蛋白的方法。他們還設計了第二種更復雜的方法，通過這種方法他們可以驗證蛋白質的產(chǎn)生似乎遵循雙波模式。“我們必須開發(fā)第二種方法，因為我們的結果與我們和其他人對細胞周期代謝的了解背道而馳，”該論文的第一作者 Vakil Takhaveev 說。“在這種新方法中，我們探討了細胞在細胞周期的每個時刻對蛋白質生物合成抑制劑的敏感程度。事實證明，這種敏感性在細胞周期的不同階段達到峰值。
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