细胞嗅觉的新认识

细胞面临的一个常见问题是，它们被一团充满希望的气味所包围，你必须确定它们的起源方向。例如，形成长延伸的神经细胞被来自其他细胞的信号所吸引，形成形成神经系统的网络;类似地，清道夫细胞可以识别有害细菌的气味，从而捕捉并消灭它们。

然而，细胞是如何感知这些信号的——随着距离的增加，信号变得越来越弱?细胞如何“读取”减弱的信号——在技术上被称为信号梯度，从而引导它们向信号源生长或移动?如何感知空间信号是生物学面临的一个基本问题，直到现在这个谜题还没有解决。

现在，由ETH生物化学研究所的Matthias Peter教授领导的研究人员提出了一种可能的解决方案。酵母细胞有一个非常好的，可调节的多功能工具来识别化学信号，对它们进行相应的处理，并开始正确的反应-朝着信号的来源生长。因此，酵母细胞将能够嗅到周围环境中潜在伴侣的位置，从而向他们生长。生物学家通过微观观察和通过跨学科合作开发的计算机模型进行了这项研究。研究结果最近发表在《发育细胞》杂志上。

如果细胞怀疑附近有信号梯度，它就会在细胞膜上的随机位置组装这个多功能工具。这个工具是由100多种不同的化学成分组成的大型蛋白质复合体;它的复杂性如此之大，以至于可以用荧光显微镜观察到。研究人员将其称为“极性位点”(PS)，因为极性生长发生在它形成的位置。利用荧光显微镜，研究人员观察到PS如何定位梯度信号的来源。

为了了解这一过程的分子力学，研究人员参考了计算机模型。该研究的主要作者Björn Hegemann说:“这个模型确实帮助我们将PS和过程的复杂性降低到几个基本组件。”

ETH的研究人员现在提供了这种解释，并首次详细描述了细胞如何定位气味梯度。这项工作为进一步研究细胞的空间信号感知奠定了重要的基础——无论是在酵母还是人类身上。据Hegemann说，目前还没有直接的医学应用的设想:“在遥远的未来，这项工作可能会使公众受益。然而，目前它主要代表了基础研究的重要进展。”

史蒂文从创意Bioarray