
科学家们刚刚推出了一种观察细胞如何自我组织的新方法,为生命的构建模块提供了现代的视角。
在一个包含20万张图像的新数据库中,科学家们捕捉到了它们形状丰富变化的细节——即使是在相同条件下生长的基因相同的细胞。
这项研究发表在本周的《自然》杂志上,是艾伦细胞科学研究所自8年前成立以来所做的所有工作的顶峰。
这一细胞生物学的里程碑——类似于发现细胞的“设计原则”——开启了寻找细胞故障疾病的新治疗方法的潜力——而且这些方法和发现几乎可以推广到任何细胞。
在这项研究中,研究人员创造了一种分析人类细胞的新方法,这种方法产生了一种超越基因组学的新型信息:计算推导,3D空间组织和形态学——本质上,细胞的形状及其内部成分是如何在三维空间中组织的。
在他们将数字和数学原理应用于细胞组织后,他们发现了细胞形状的无穷无尽的变化。
通过计算分析,研究人员开发了他们所谓的“形状空间”,用于描述外部形状。这包括体积、伸长率和形状的“梨形”或“豆形”。
另一个发现:再生医学突破:细胞“胶”愈合伤口,可能再生神经和组织

新的数据类型将使研究人员能够揭示形状和内部组织的基本原理。了解细胞在健康条件下是如何组织它们的部分的——以及在“正常”范围内的可变性——是理解疾病中哪里出了问题的关键。
我们发现的一些早期组织原则包括:
例如,尽管细胞在形状上有很大差异,但它们的内部结构以相似的方式组织起来“细胞内细胞器定位的稳健性”
位置很重要:细胞在colo边缘Nies内部的细胞器似乎有特定的形状和排列方式。这些细胞也有不同的蛋白质压力。
加州大学旧金山分校生物化学和生物物理学教授、艾伦研究所咨询委员会成员华莱士·马歇尔(Wallace Marshall)说:“让细胞生物学看起来难以处理的部分原因是,每个细胞看起来都不同,即使它们是同一类型的细胞。”
“事实上,这种长期困扰该领域的可变性是一个研究细胞组合规则的机会,我预计许多其他人将采用相同的方法。”
这篇论文也为理解细胞的操作系统,特别是组织、行为和分子特性这三个重要因素之间的关系奠定了基础。
艾伦细胞科学研究所执行主任Ru Gunawardane博士说:“我们从零开始建立了所有这些,包括测量和比较细胞组织方式的不同方面的指标。”
“让我真正兴奋的是,我们和社区中的其他人现在可以在此基础上提出我们以前从未问过的关于细胞生物学的问题。”
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