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发现了细胞温度计

2019-06-11 09:26:17 • 来源：

柏林自由大学(FreieUniversitätBerlin)的科学家已经确定了一种机制，使细胞能够使其基因表达程序适应非常小的温度变化。“像温度计一样，基因表达的这些变化遵循线性形式的温度，从而逐渐适应给定温度，”领导该研究的FreieUniversität教授Florian Heyd博士解释道。这种细胞温度计足够灵敏，能够对体温在36到38°C之间的变化作出反应，同时改变基因表达。这一发现为许多其他面向应用的问题奠定了基础。实验在小鼠中进行，但由于人体内的体温也存在时间依赖性差异，因此可以预期该机制在人体生理学中也起着重要作用。分子细胞。

发现了细胞温度计

“温血生物的细胞需要一个主要恒定的温度，只能有条件地忍受最佳37°C的偏差，”博士后研究员，该研究的第一作者MarcoPreußner博士解释道。即使温度变化+/- 5°C，也会使细胞受到热休克或冷休克，几小时后就会导致细胞死亡。出于这个原因，温血动物必须保持自己的身体温度相对恒定，并防止身体适应外界温度。然而，体温在一天中略微波动：在活动期(由于它们是夜行性动物，小鼠处于黑暗状态)，体温比静息期高出约1.5°C(白天在小鼠中) 。

柏林自由大学RNA生物化学小组的研究人员能够证明，小鼠利用这种时间依赖的体温变化，使基因表达适应时钟依赖的要求。“这允许一大群基因在大约24小时内有节奏地进行控制，“Preußner说。该法规基于一种称为可变剪接的过程，通过该过程，信使RNA(mRNA)的构建块可以以不同的方式组合，这可以导致从单一基因形成几种蛋白质变体。“超过100种基因的可变剪接对温度变化反应极为敏感，因此根据一天中的时间和体温产生不同的蛋白质，”Dr。Dr博士说。另外，蛋白质的总量可以通过选择性剪接来调节，这在当前的工作中通过使用通用转录因子TBP(TATA-盒结合蛋白)作为实例来说明。

在这种情况下，温度依赖性可变剪接改变TBP mRNA的非编码区，从而调节合成TBP蛋白的效率。这导致TBP蛋白的时钟依赖性振荡，可能解释了整体转录率的差异，科学家已经知道了一段时间。“我们展示的机制是目前已知的最敏感的细胞温度计，因为信号通路会引发热休克弗洛伊德海德博士解释说，在这种生理相关的温度范围内，冷冲击几乎没有反应。在这些研究结果的基础上，现在可以研究更多面向应用的问题。特别感兴趣的是温度依赖性替代方案的可能关联在发热感染过程中与免疫反应进行剪接。随着选择性剪接的敏感反应(略微)升高的温度，温度引起的发热引起的基因表达变化似乎是合乎逻辑的结果。在进一步的实验中，研究人员计划研究感染中这种机制的功能。

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