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细菌保持健康是有原因的

脂肪细菌?细菌?从我们的角度来看,它们似乎都差不多大小。实际上,它们是。赖斯大学化学家阿纳托利·科洛梅斯基(Anatoly Kolomeisky)说,正是为什么这是一个悬而未决的问题。

在一种原机制的细菌,保持他们在他们的个人金发的区域,也就是说,只需右键似乎取决于调控,生长和分裂的两个随机方式,即相互抵消。相同的机制可能为研究人员提供有关疾病(包括癌症)的新视角。

赖斯博士后研究员,主要作者哈米德·泰莫里(Hamid Teimouri)和鲁普沙·穆克吉(Rupsha Mukherjee)是赖斯博士后研究人员和首席作者,现任印度理工学院甘地纳加尔大学赖斯分校的前研究助理的“最小模型”出现在美国化学学会的《物理化学快报》上。

柯洛梅斯基说:“我们看到细菌的每个地方,它们或多或少都具有相同的大小和形状。” “我们组织中的细胞是相同的。这是体内平衡的标志,在这种情况下,系统试图具有几乎相同的生理参数,例如体温或血压或血液中的糖水平。

他说:“自然界喜欢将这些参数设置在非常狭窄的范围内,以使生命系统能够最有效地工作。” 这些参数的偏离是疾病的标志。

细菌是体内稳态的模型,坚持大小和形状的狭窄分布。柯洛梅斯基说:“但是到目前为止,我们的解释并不理想。” “据我们所知,科学不喜欢魔术。但是有人提出了魔术这样的阈值来解释它。”

他说,对于细菌,没有门槛。他说:“基本上,没有必要。” “有许多潜在的生化过程,但是它们可以大致分为两个随机化学过程:生长和分裂。两者都是随机的,因此我们的问题是解释为什么这些随机现象会导致非常确定的结果。”

赖斯实验室专门研究理论模型,解释生物学现象,包括基因组编辑,抗生素抗性和癌症扩散。Teimouri说,细菌生长与分裂之间的高效化学偶联非常容易建模。

他说:“我们假设在典型的增殖条件下,分裂和生长蛋白前体的数量总是与细胞大小成正比。” Ť

他的模型可以预测细菌何时分裂,从而使细菌优化其功能。研究人员说,它与实验观察结果非常吻合,并指出操纵该公式将细菌从稳态中剔除证明了这一点。他们说,增加分离后细菌的理论长度,只会导致更快的分裂速度,从而控制其大小。

Kolomeisky说:“在短时间内,生长起主导作用,再次将细菌保持在适当的大小。”

他说,同样的理论不一定适用于更大的生物。“我们知道在人类中,还有许多其他生物化学途径可能调节体内平衡,因此问题更加复杂。”

但是,这项工作可能会为研究人员提供关于患病细胞增殖以及迫使癌细胞呈不同形状和大小的机制的新观点。

柯洛梅斯基说:“确定癌症的一种方法是看到偏离常规的情况。” “是否存在导致细胞更快生长或更快分裂的突变?这种有助于维持细菌大小和形状的机制可能也有助于我们了解那里发生的事情。”

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