储存的蛋白质

哈佛医学院的研究人员已经开发出一种数学工具,可以准确地描述蛋白质的数量在青蛙胚胎早期的发展阶段。该工具还可以确定哪些蛋白质出席受精和后来由胚胎本身。

“现在我们首次能够解密胚胎发育的“蛋白质经济”,“列昂尼德•Peshkin说,HMS系统生物学的讲师。

更重要的是,研究人员已经抵达一个发现,这一发现使得长久以来的假设在许多科学家,即细胞的信使RNA表达水平可以作为一个代理对蛋白质的水平。起初,这个概念似乎是合理的。如果RNA产生蛋白质,高水平的RNA在细胞表明高水平的蛋白质,反之亦然。然而,Peshkin和他的团队发现了这种假设,往往假相等的结果。

当Peshkin认为蛋白质的问题分配在胚胎发育过程中,他把它比作一个宴会。

如果你邀请一大群人,你不想提前准备每一天(没有人喜欢沙拉的穿了一个星期)。你想开始你所有的食物也不准备当人们出现时(特别是烤需要腌7个小时)。要么极端会导致浪费精力。正确的方法,显然,是平衡事前准备与那些需要完成的任务。关键是确定平衡。

这是相同的蛋白质分配。一些蛋白质是存入胚胎受精的那一刻,当别人需要的基础上产生的胚胎生长。生物学家,了解这一过程的动力学是了解的基本生物学发展的关键。

传统上,研究人员利用RNA表达水平评估蛋白质含量。Peshkin决定测试这种方法。

他和他的同事们发现10000个基因在青蛙胚胎和测量他们所有的后续蛋白质含量在开发使用质谱仪。他们将这些测量进行比较,在同一时期的RNA表达水平。

Peshkin然后重复这个实验,这一次测量蛋白质含量只有目前的施肥和不含蛋白量在发展。他输入数据,包括RNA表达水平,预测算法。算法分析从这两个数据集的信息,然后决定蛋白质的数量在每个阶段的早期发展。

Peshkin发现如果使用RNA表达仅作为蛋白质质量的长期代理公约在研究者的结果将大部分时间不准确,特别是在蛋白质快速创建实例并迅速处理。他的预测算法,另一方面,大部分时间是准确的。

令他吃惊的是,他和他的同事们发现,许多蛋白质后的关键器官功能都储存在卵母细胞受精之前。这是意想不到的原因是,许多这些蛋白质的组织,不仅没有目的一个受精卵,但可以使用有毒的胚胎,如果他们太早了。

Peshkin将调查的下一个问题是如何蛋能控制这些蛋白质。简要触及翻译后蛋白质的作用和动态修改,例如,磷酸化,在胚胎发育。但这些观察只是冰山的一角。

这是通常情况下在生物医学研究中,他若有所思地说。新发现往往会导致进一步的问题。“这是开玩笑的实验室,”他说。“通常的标题是,空前大数据集显示新生物学我们的无知的深渊。”

研究人员的工具是现在网上调查他们感兴趣的特定的蛋白质。