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第42集:生命、宇宙和……细胞中蛋白质的数量?

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阿瑟·邓特是道格拉斯·亚当斯开创性科幻系列小说《银河系漫游指南》的主人公,他花了大量时间四处奔波,试图找到关于生命、宇宙和万物的终极问题的答案。在这本书极其不敬的逻辑中,终极问题最终是:


“6乘以9会得到什么?”阿瑟高兴地回答:“42”。


42可能不是这个问题的正确答案,也不是生命中最重要问题的正确答案,但多伦多大学的一组科学家在试图回答他们自己的古老问题时发现了这个答案:一个细胞中可以找到多少蛋白质?


蛋白质数量需要正常化

蛋白质是构成细胞的物质,并承担细胞内的大部分工作。尽管对蛋白质的功能和形式进行了大量的研究,但没有研究能够计算出每个细胞中有多少这种先前的分子。


该研究的作者和研究生Brandon Ho说,这部分是因为不同的研究小组使用这种不同的和不可比较的方法来计算细胞测量:“很难概念化细胞中有多少蛋白质,因为数据报告的规模截然不同。”


该团队开始采用所有不同的方法将他们的计算转化为主要作者格兰特·布朗所说的“有意义的东西,换句话说,每个细胞的分子”。


面包师、酿酒师和生物学家最好的朋友

为了减少所有这些复杂性,该团队从一些简单的东西开始。酿酒酵母(又名。实际上,当它不忙于制造啤酒或面包时,它是细胞科学中最受欢迎的研究生物之一(这使得这一发现成为自人类诞生以来最好的事情)toaster-knife).


酿酒酵母它是第一个完整基因组被读取的真核生物(包含除细菌和古生菌以外的所有生物的生命领域),所以它是许多微生物学家的涉足领域。这给了多伦多21个来自其他研究小组的大量研究,所有这些研究小组都使用了不同的技术来尝试计算蛋白质数量。


每个细胞有4200万个蛋白质分子

在确定每个细胞的分子数是衡量蛋白质数量的最佳标准之后,研究小组对他们手头的大量数据进行了标准化,得出了一个确定的答案——每个细胞有4200万个分子,分为5858种不同类型的蛋白质。


研究小组还注意到,每种类型的蛋白质都不是均匀分布的,有些蛋白质在每个细胞中都有近50万个拷贝,而另一些蛋白质则几乎不存在,每个细胞总共只有区区10个分子。


这项研究将帮助科学家建立一个细胞蛋白质集合(蛋白质组)的图像,也提供了细胞如何控制蛋白质丰度的有价值的信息,这可以用来帮助治疗细胞蛋白质数量或功能失控的疾病,如阿尔茨海默病或帕金森病。


道格拉斯·亚当斯(Douglas Adams)可能没有想过他的钥匙号码(他是随机选择的)看着他的花园)但看起来42还是有现实意义的。

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Ruairi J Mackenzie
Ruairi J Mackenzie
高级科学作家
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