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    PNAS:構(gòu)建細(xì)胞的信號(hào)分子網(wǎng)絡(luò)

    發(fā)布時(shí)間: 2012-08-07  點(diǎn)擊次數(shù): 1794次

    近日,來自布里斯托大學(xué)的數(shù)學(xué)家和愛丁堡大學(xué)的生物學(xué)家聯(lián)合開展了一項(xiàng)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn),研究者Clive Bowsher和Peter Swain將他們的研究成果刊登在了近日的雜志PNAS上,文章中,研究者闡述了他們?cè)谘芯炕罴?xì)胞代謝機(jī)制的時(shí)候,如何從眾多的噪聲(noise)之中分離出細(xì)胞信號(hào)分子(signal)。

    細(xì)胞可以用內(nèi)在的噪聲生化機(jī)制來在波動(dòng)的環(huán)境中做出正確的決定,比如說某些效應(yīng)可以產(chǎn)生重要的、不可預(yù)知的改變,就好像隨機(jī)性一樣,要么會(huì)隨著時(shí)間過去,要么會(huì)引起遺傳上同一的細(xì)胞,為了理解細(xì)胞是如何開發(fā)和控制這些生化機(jī)制上的波動(dòng),科學(xué)家必須識(shí)別出隨機(jī)性的來源,對(duì)它們產(chǎn)生的效應(yīng)進(jìn)行定位,并且區(qū)分?jǐn)y帶的信息在生物環(huán)境到嘈雜環(huán)境中的變化。

    這篇PNAS上的文章中,研究者們描寫了對(duì)酵母細(xì)胞進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),揭示了大多數(shù)細(xì)胞的變動(dòng)都從本質(zhì)上來講都有可能是報(bào)告情報(bào)的,并且在細(xì)胞環(huán)境中歸功于細(xì)胞的上下波動(dòng),研究結(jié)果為理解細(xì)胞中的動(dòng)態(tài)信號(hào)處理以及細(xì)胞決策提供了一定的理論依據(jù)。研究者Bowsher表示,隨著我們更好地理解細(xì)胞如何對(duì)環(huán)境作出反應(yīng),我們將會(huì)更好地控制細(xì)胞的行為,比如,我們能夠?qū)⑷嗽鞌y帶藥物的細(xì)胞在正確的時(shí)間成功運(yùn)輸?shù)綑C(jī)體的作用部位。

    研究者的這篇文章揭示了如何將這種生物化學(xué)的網(wǎng)絡(luò)的上下波動(dòng)分解成多重的組分,同時(shí)也揭示了如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)性的報(bào)道分子來檢測活細(xì)胞中的這些組分。數(shù)學(xué)家Clive Bowsher為動(dòng)態(tài)系統(tǒng)提供了不一致的分解技術(shù),隨后研究者們合作,在系統(tǒng)生物學(xué)內(nèi)在噪聲的概念上、信息容量的概念上以及相關(guān)比之間建立了嚴(yán)格的,研究者們進(jìn)而構(gòu)建出了一種全面化的信號(hào)噪聲比系統(tǒng)來測量各個(gè)組分之間的不一致,從而對(duì)經(jīng)過生化網(wǎng)絡(luò)上的信息流進(jìn)行定量,定量其效率的高低。

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