科學(xué)家一直希望能夠了解細胞如何建立、移動(dòng)、運輸和分裂背后的物理學(xué)。據物理學(xué)家組織網(wǎng)近日報道，美國團隊的最新研究首次在細胞外“重演”了細胞分裂過(guò)程，該成果將有助進(jìn)一步洞悉細胞開(kāi)展日?；顒?dòng)的物理過(guò)程，有朝一日催生出重大醫學(xué)突破，并為新型材料甚至人造細胞開(kāi)辟新方向。
芝加哥大學(xué)物理學(xué)教授瑪格麗特·加德?tīng)柡筒┦亢蠡?middot;韋里奇領(lǐng)導了這項創(chuàng )新性研究。加德?tīng)栒f(shuō)：“細胞如何分裂是生命如何創(chuàng )造自身最基本的方面之一，也是我們數百年來(lái)一直試圖理解的東西。”
細胞在身體中移動(dòng)，但一些最復雜的運動(dòng)在細胞內部發(fā)生，比如，將養分和供應物從一個(gè)地方運送到另一個(gè)地方、分裂以重建自身等。這種運動(dòng)的關(guān)鍵參與者之一是肌動(dòng)蛋白——一種將自身組裝成棒和結構的蛋白。
加德?tīng)枅F隊想要了解肌動(dòng)蛋白運動(dòng)背后的物理學(xué)，為此，他們提取這一蛋白的組分并嘗試在細胞外構建它們。
在實(shí)驗中，韋里奇分離出肌動(dòng)蛋白，并看著(zhù)它們形成呈杏仁狀的液滴，當他添加肌球蛋白（肌肉中常見(jiàn)的運動(dòng)蛋白）時(shí)，這些肌球蛋白會(huì )自動(dòng)找到液滴的中心，并將液滴夾成兩半。這是科學(xué)家們第一次詳細了解一個(gè)細胞如何完成這項任務(wù)。
加德?tīng)栒f(shuō)，觀(guān)察這個(gè)過(guò)程——生物如何利用液滴的結構來(lái)形成更多生命，不僅令人著(zhù)迷，而且非常有用。雖然不同蛋白質(zhì)細胞分裂的形式不一樣，但基本原理可能類(lèi)似。
她說(shuō)：“生物學(xué)領(lǐng)域的很多問(wèn)題歸根結底都與分子協(xié)作有關(guān)，但由于這些活動(dòng)通常在細胞內部發(fā)生，所以很難建模。最新研究讓我們有機會(huì )探索是什么基本原則在發(fā)揮作用。”
總編輯圈點(diǎn)
宏大如宇宙，微小若細胞，都蘊藏著(zhù)無(wú)限科學(xué)奧秘。在生命體中，細胞所處的微環(huán)境極其復雜，細胞行為也十分微妙，其中包含大量未知有待揭開(kāi)。設計和使用相關(guān)方法、技術(shù)，來(lái)觀(guān)察和洞悉細胞行為就顯得非常重要。這將有助于科學(xué)家認識生命體運行的深層機制，甚至為某些疾病治療提供新的啟發(fā)。
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