歐洲分子生物學實驗室(EMBL)研究人員和來自澳大利亞,、德國,、意大利,、法國和英國的頂尖專家齊聚“MitoCheck”――歐盟第六框架計劃(FP6,,European Commission’s 6th Framework Pragramme)中針對細胞周期調(diào)控的最大的綜合性研究項目,。有關(guān)方面將為此提供850萬歐元的經(jīng)費用于一個基礎(chǔ)的問題:細胞分裂是如何調(diào)控的?
細胞有絲分裂是生命的一個關(guān)鍵過程,。有絲分裂中的錯誤會造成不育和智障,,也可能導致癌癥?;旧?,人們對有絲分裂還知之甚少。研究人員知道蛋白激酶在分裂中起重要作用,,但是還不清楚這些酶如何促成細胞中的一些重要的變化從而使細胞發(fā)生分裂,。為了能更全面地了解細胞分裂,,歐盟MitoCheck協(xié)會的研究人員將系統(tǒng)地尋找所有分裂所需的基因,然后檢測它們的產(chǎn)物,,以此研究有絲分裂激酶是如何調(diào)節(jié)這些蛋白的,。
“這個研究項目對理解這個生命最基礎(chǔ)的過程至關(guān)重要――一個細胞如何變成兩個細胞。我們將逐個抑制人類活細胞中的基因并測定抑制后細胞是否還能分裂,,以此找到有絲分裂所需的基因,,”EMBL研究組的領(lǐng)導者、MitoCheck項目的發(fā)起人之一Jan Ellenberg說,。
為了達到這個目的,,EMBL的研究人員使用了“RNA干擾”(RNA interference)的方法――利用小分子RNA靶向特定的與有絲分裂有關(guān)的基因并使其沉默。另一個MitoCheck項目的合作機構(gòu)Max-Planck細胞生物學和遺傳學研究院(德累斯頓,,德國)將會提供這些小分子RNA的文庫,。大約有20,000個基因?qū)⒈恢饌€抑制,EMBL的研究人員將會運用由Rainer Pepperkok,、Jan Ellenberg和Leica Microsystems開發(fā)的精密顯微鏡來拍下細胞分裂過程的動態(tài)畫面――研究人員將會拍下每組細胞在48小時內(nèi)的變化情況,,用于捕捉沉默特定基因的整個影響――預期需要記錄數(shù)以十萬計的動畫。分析大量研究資料的工作將由EMBL和德國癌癥研究中心(DKFZ)的研究人員合作完成,。
EMBL研究工作的最終結(jié)果將會是一個全面的,、人類細胞有絲分裂所需的基因列表。但最重要的是,,研究人員將首次準確地知道哪個基因在有絲分裂過程中表現(xiàn)出活性以及當這些基因受到抑制時細胞中到底發(fā)生了什么,。這個項目的所有合作者將運用這些信息來研究有絲分裂基因的生化調(diào)節(jié)過程以及將其作為癌癥診斷的工具。MitoCheck所有的研究資料將通過德國癌癥研究中心(DKFZ)和The Wellcome Trust基金Sanger研究院的數(shù)據(jù)庫對學術(shù)界開放,。
“這個項目是歐盟研究合作網(wǎng)的一個最好的例子,,”Jan Ellenberg說。“我們集合了全歐洲頂尖的研究人員,,他們每個人都將為一個共同的目標――了解有絲分裂貢獻力量,。”想了解更多有關(guān)MitoCheck及其參與者的信息,請登陸 http://www.mitocheck.org
一個激動人心的雄偉計劃,。繼人類基因組計劃完成以來又一個新的里程碑,,也是人類邁向了解自身奧秘的重要的一步。
單槍匹馬,、孤軍奮戰(zhàn)的個人英雄時代已經(jīng)過去了,。在技術(shù)發(fā)展日新月異的今天,單個實驗室的力量――無論設(shè)施如何先進,、無論擁有多少最天才的人力資源,、無論經(jīng)費如何充足――都不太可能獨自完成這樣雄偉的計劃。多個實驗室之間,、多學科間的共同協(xié)作已經(jīng)成為重大項目的主流,。我們素來以個人項目強,、協(xié)作項目差而著稱,學術(shù)界好像也不例外,。如何打破各自為營的小團體意識,,拋開個人的私心,集合各實驗室的力量――資源共享,、成果共享,、利益均沾,匯聚出更強大的力量,,是今天每個實驗室?guī)ь^人需要認真考慮的問題,,也是這個消息給我們的最大提示。
RNAi,,簡單有效,、無需復雜設(shè)備的基因沉默新技術(shù),配合顯微鏡成像技術(shù),,這個計劃將為學術(shù)界提供記錄2萬多個基因分別被“沉默”時對細胞分裂的影響的精確詳盡的動態(tài)畫面,。這將為繪制基因和基因之間相互作用的關(guān)系網(wǎng)、從而最終闡明每個基因的功能提供有力的數(shù)據(jù),,也許最終將歸結(jié)到數(shù)年前歐洲學者曾經(jīng)提出一個更宏偉的計劃:電子細胞,,從而為藥物開發(fā)、學術(shù)研究揭開新的篇章,。用計算機模擬核試驗已經(jīng)成為現(xiàn)實,,也許,用計算機模擬活細胞也不太遙遠了吧,?