以色列魏茲曼研究院日前宣稱,,通過來自多學(xué)科領(lǐng)域科學(xué)家的通力合作,一些可以阻止細胞分裂并防止癌細胞擴散的基因被找到,。
當(dāng)普通細胞按照信號指令產(chǎn)生分裂時,,它同時也開始激活一個“制動系統(tǒng)”,這個系統(tǒng)最終會終止細胞的分裂活動,,使細胞回歸到靜止?fàn)顟B(tài),。但是,如果“制動系統(tǒng)”出了問題,,細胞分裂就會得不到控制,,引發(fā)癌細胞進行分裂,從而產(chǎn)生癌癥,。魏茲曼研究院生物學(xué)規(guī)則系,、復(fù)雜系統(tǒng)物理學(xué)系、細胞生物學(xué)系,、計算機系和應(yīng)用數(shù)學(xué)系,以及謝巴醫(yī)療中心等的科學(xué)家通過研究,,終于找到了那些與這種“制動系統(tǒng)”相關(guān)聯(lián)的基因,。
研究中,科學(xué)家首先描繪出基因網(wǎng)絡(luò)的圖形,,這些基因是在普通細胞中接受分裂指令的基因,。被稱之為增長因子的分裂信號來自于細胞外部,它可激起細胞內(nèi)部的一連串活動,?;顒拥慕Y(jié)果激活了一些基因,由此產(chǎn)生出一些蛋白質(zhì),,這些蛋白質(zhì)有的導(dǎo)致了細胞分裂,,另一些則發(fā)揮著阻止細胞分裂的作用,。為了找到各個基因所產(chǎn)生的作用,研究人員需要對數(shù)量巨大的基因和它們的活動數(shù)據(jù)進行篩選,。
通過物理學(xué)家,、數(shù)學(xué)家、電腦專家和生物學(xué)家的通力協(xié)作,,得到的研究結(jié)果顯示,,細胞在接到增長因子的信號后,內(nèi)部產(chǎn)生了許多分裂波,,在這些分裂波中,,基因在不同時間段開啟和關(guān)閉著。在第一波中,,一些基因活動大約持續(xù)20到40分鐘,,正是這些基因引起了細胞的分裂活動。相反,,在接下來的四個波段中,,即從接到信號后的第40分鐘到240分鐘,基因活動的主要內(nèi)容是終止細胞的分裂活動,。
此后,,科學(xué)家將注意力放到如何鑒別出現(xiàn)在后面波段中的基因上,以確認這些基因確實產(chǎn)生了阻止細胞分裂的作用,。通過內(nèi)容廣泛的研究,,研究人員發(fā)現(xiàn)有50個基因干擾了第一個波段的遺傳活動。這些基因通過產(chǎn)生可以直接附著在細胞分裂基因上的蛋白質(zhì),,來干擾它們的活動,,形成終止細胞分裂的“制動系統(tǒng)”。另外,,他們還鑒別出制動蛋白的另一種工作原理,,即:把攜帶引起細胞分裂指令的RNA報信者,從基因到細胞的蛋白質(zhì)產(chǎn)生機制中全部分解掉,。
通過對患卵巢癌病人的臨床研究,,研究人員發(fā)現(xiàn)了“制動”細胞活動水平、生存率和疾病的危害性之間的相關(guān)性,。研究人員認為,,這些發(fā)現(xiàn)有助于建造可以精確顯示遺傳缺陷的個人遺傳檔案,并幫助醫(yī)生為每一個病人選擇合適的治療方法,,這種遺傳檔案,,還能夠幫助醫(yī)生預(yù)測病人的疾病發(fā)展進程。這一研究發(fā)現(xiàn)有助于找到一種方法,,為失控的細胞分裂恢復(fù)“制動系統(tǒng)”,,來阻止癌癥病情的發(fā)展,。
這一研究成果發(fā)表在新近出版的《自然遺傳學(xué)》電子版。