细胞自噬机制的发现有何重要的意义

2020-11-22 17:22:40 字数 5228 阅读 3331

1楼:匿名用户

细胞自噬(autophagy)是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程。该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后,送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解并得以循环利用。

简单的来说就是细胞将细胞内损坏、衰老、死亡的细胞器分解掉的过程。

生物学意义:细胞自噬与细胞凋亡、细胞衰老一样,是十分重要的生物学现象,参与生物的发育、生长等多种过程。细胞自噬的异常导致癌细胞的出现。

细胞自噬的揭示机制

2楼:小海

加州大学圣地亚哥分校的管坤良教授领导的一支研究团队揭示了调控细胞自噬的一个关键分子机制,研究人员发现,ampk酶,不仅参与了细胞的传感和能量调控,而且在细胞自噬酶作用方面,也扮演了重要角色。细胞自噬是细胞在恶劣条件下确保其生存的基本应激反应。

研究人员发现,ampk能以不同的方式,调控一种称为vps34激酶家族不同的复合物,一些vps34酶参与了正常细胞的囊泡运输——细胞中一种重要的分子运输,还有一些vps34复合物则参与了细胞自噬。管教授与其同事们发现,ampk能抑制那些未参与细胞自噬的酶,而激活参与细胞自噬的vps34酶。

什么叫细胞自噬有什么生物学意义

3楼:涛声泯灭

细胞自噬(autophagy)是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程。该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后,送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解并得以循环利用。

简单的来说就是细胞将细胞内损坏、衰老、死亡的细胞器分解掉的过程。

生物学意义:细胞自噬与细胞凋亡、细胞衰老一样,是十分重要的生物学现象,参与生物的发育、生长等多种过程。细胞自噬的异常导致癌细胞的出现。

获得诺贝尔奖的“细胞自噬”是什么:人类细

4楼:匿名用户

过去几天,2016年诺贝尔奖的部分奖项陆续公布,引来关注无数。

诺贝尔生理学或医学奖授予日本科学家大隅良典,以表彰他在细胞自噬机制研究中取得的成就。诺贝尔物理学奖授予戴维·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯特利茨,以表彰他们在物质的拓扑相变和拓扑相方面的理论发现。诺贝尔化学奖授予让—皮埃尔·索瓦日、弗雷泽·斯托达特、伯纳德·费林加,以表彰他们在分子机器设计与合成领域的贡献。

大奖为何花落这些科学家?他们的研究成果意义如何?中国在这些领域的研究又处于怎样的位置与水平?

细胞“吃掉自己”实现自救

虽然在生命科学领域相对落后,但在细胞自噬这个具体方向上,我国科学家处于领先地位

“自噬”字面意思是“将自己吃掉”,实则是一种细胞自身成分降解和循环的基本过程。通俗地说,细胞可以通过降解自身的非必需成分来提供营养和能量,也可以降解一些毒性成分以阻止细胞损伤和凋亡。美国南加州大学医学院分子微生物学和免疫学专家梁承宇博士将其比喻为一种细胞的“自我救赎”。

梁承宇说,从广义上说,细胞自噬的运转机制更像是细胞内庞大运输机制的一部分。自噬机制就好比是细胞自身净化和实现自动环保的一条运输线。它将细胞内代谢废物以及一些过期无用或有损伤的细胞零件,装到其独特的运输工具——自噬小体中,然后沿着特定路线,送到“垃圾加工厂”——溶酶体中进行**和废物再利用。

自噬机制还能在细胞能量匮乏时开启紧急运输通道,以**能量。因此,自噬机制是细胞内庞大运输网络体系中非常重要的一部分。“它对于维系细胞基本的生存需求与平衡是不可或缺的,”梁承宇说。

“自噬”概念于上世纪60年代提出,当时研究人员就发现了细胞这种降解自身成分的现象,但有关机制一直不为人知。

上世纪90年代初,日本科学家大隅良典通过利用常见的酵母进行一系列实验后,发现了对细胞自噬机制具有决定性意义的基因。基于这一研究成果,他随后又阐明了自噬机制的原理,并证明人类细胞也拥有相同的自噬机制。

评选委员会在当天发布的新闻公报中指出,大隅良典的研究成果有助于人类更好地了解细胞如何实现自身的循环利用。在适应饥饿或应对感染等许多生理进程中,细胞自噬机制都有重要意义,大隅良典的发现为理解这些意义开辟了道路。此外,细胞自噬基因的突变会引发疾病,因此干扰自噬过程可以用于癌症和神经系统疾病等的**。

作为国内研究多细胞生物中自噬作用机理和调控机制的专家,中科院生物物理所研究员张宏与大隅良典在学术上有过深入交流。在张宏看来,虽然我国在生命科学领域仍处于相对落后的地位,但在细胞自噬这个具体方向上,我国科学家处于领先地位。“细胞自噬是目前国际上生命科学领域的研究热点,国内有很多团队投身其中,中科院动物研究所的陈佺教授团队、清华大学陈晔光教授、北京大学医学部朱卫国教授团队等都有不少原创成果。

”张宏说。

清华大学教授俞立2008年回国任教,对于国内近些年在生命科学领域的进步深有感触。“如果将细胞自噬研究比作一座大楼,那么中国科学家已经为这座大楼增添了新的楼层。”

“细胞自噬的研究才刚刚开始”,张宏说,中国科学家有能力在这个领域做出更大贡献。

将拓扑概念引入物理学研究

在理论预言的基础上,我国科学家将taas中的外尔费米子行为首次展现到世人面前

评选委员会表示,戴维·索利斯、邓肯·霍尔丹和迈克尔·科斯特利茨将拓扑概念应用于物理研究,是他们取得成就的关键。

对很多人来说,“拓扑相变和拓扑相”属于让人望而生畏的深奥理论。

拓扑本身是一个数学概念,描述的是几何体在连续弹性形变(不撕破,不截断)下能够保持不变的性质。“比如,一块面团无论怎么揉搓,它的外表面上的孔洞数是0。而如果撕破它,重新粘连,就可以做成面包圈,面包圈的外表面就形成了1个孔洞。

这个孔洞的数目就是面团或面包圈在连续弹性形变下保持不变的量,是区分这两个几何体的拓扑不变量,即拓扑数。” 中科院物理所研究员翁红明说。

不同的物质形态称之为物质的不同“相”或物态。相变,也就是物质“变脸”的过程,即从一种相变换到另一种相的过程。比如水随着温度变化而在固、液、气三态之间的转化实际上就是相变的过程。

相变过程通常伴随物质性质、性能的改变。物质的“拓扑性质”发生了变化,称之为“拓扑相变”。拓扑相变伴随的是拓扑数的变化。

5楼:匿名用户

细胞自噬是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程。该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后,送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解并得以循环利用。

这个定义不太好理解。翻译一下,就是真核生物的细胞中存在一种机制,可以把一些损坏的、失效的蛋白质和细胞器放入一个负责**利用的小隔间(名叫“溶酶体”)里,从而降解这些蛋白质和细胞器,把它们拆分成构成它们的各种原料,再重新加以利用。可以把这种机制想像为一家工厂中的“物资**利用”部门。

人类也是真核生物,人类细胞中也具有此项功能。

什么是细胞自噬的机制

6楼:听风

细胞自噬是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程。该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜结构的自噬小泡包裹后,送入溶酶体(动物)或液泡(酵母和植物)中进行降解并得以循环利用。

细胞自噬这一概念是不是2016年诺贝尔生理学获医学奖

7楼:匿名用户

细胞自噬这一概念是2016年诺贝尔生理学获医学奖,获奖者为日本分子细胞生物学家大隅良典。

大隅良典是日本东京工业大学前沿研究中心荣誉教授,1996-2009年曾任日本国家基础生物学研究

所教授,主要致力于细胞“自噬作用”的研究。他在有关细胞“自噬作用”的研究中取得了重要成

果,为阐明细胞适应环境的机制、“自噬作用”原理及其生理意义作出重大贡献。

自噬这一概念最早出现于上世纪1960年代,当时研究人员发现细胞能够消灭自身内部物质,方式是

将其包裹进一个膜结构中,从而形成小型囊体并被输运至被称作“溶酶体”的**机构进行分解。

对这一过程开展研究非常困难,这也就意味着我们对其知之甚少。

直到上世纪1990年代,日本科学家大隅良典利用面包酵母找到了与自噬作用有关的关键基因。随后

他开始致力于阐明酵母菌体内自噬作用的背后机制,并发现与之相似的复杂过程也同样存在于我们

人类的细胞内。他的研究开启了理解自噬作用在许多生理过程中关键作用的崭新道路,如生物体对

于饥饿的适应或者机体对于感染的反应。自噬基因的突变会导致疾病的发生,自噬作用机制在一些

类型的疾病,如癌症和神经疾病等病症中也发挥了作用。

8楼:匿名用户

北京时间2016年10月3日17点30分,2016年诺贝尔生理学或医学奖在瑞典卡罗林斯卡医学院诺贝尔大厅揭晓,日本科学家大隅良典(yoshinori ohsumi)因在细胞自噬机制研究方面的重大贡献而获得该奖项。诺奖评选委员会在当天发布的新闻公报中指出:大隅良典的研究成果,有助于人类更好地了解一种基本的细胞机制,为多种疾病的机理阐明和临床**打开了一扇窗。

什么是细胞自噬?

9楼:漫阅科技

自噬是指细胞分解细胞质等自身构成成分的现象。自噬作用是细胞加速新陈代谢,或者在饥饿时获得能量的一个重要手段。自噬在各种生命活动中发挥着重要作用,比如它可以加速细胞内的新陈代谢,或者在细胞处于饥饿状态时从分解产物中获得能量。

自噬过程中,细胞需要一个特殊的“口袋”将有待分解的物质包围并隔离起来,这个叫做自噬体的“口袋”由双层脂质膜构成,但它的形成机制一直是个谜。日本科学家最近研究发现,原来是一种名为“atg8”的蛋白质在自噬体形成过程中发挥着作用。研究人员发现,“atg8”和一种磷脂分子结合后,就可以黏合脂质膜,进而形成自噬体。

在使用酵母进行的实验中,如果彻底破坏“atg8”的功能,酵母细胞内就不能形成自噬体,而如果“atg8”的部分功能受损,酵母细胞形成的自噬体明显比正常细胞的自噬体小。

自噬体的作用机制

10楼:小费

自噬主要的生理功能是将胞质中的大分子物质(如蛋白

质、rna、过量储存的糖原等)和一些细胞内源性底物(包括由于生理或病理原因引起的衰老、破损的细胞器)在单位膜包裹的囊泡中大量降解,实现再循环,以维持细胞自身的稳定。这个过程对于细胞成分更新、保持旺盛的生理状态是至关重要的。在此过程中,自噬体的形成是关键,其直径一般为 300 ~ 900 nm,平均 500 nm,囊泡内常见的包含物有胞质成分和某些细胞器如线粒体、内吞体、过氧化物酶体等。

与其他细胞器相比,自噬体的半衰期很短,只有 8 min 左右,说明自噬是细胞对于环境变化的有效反应。根据细胞物质运到溶酶体内的途径不同,自噬分为以下几种。①大自噬:

由内质网**的膜包绕待降解物形成自噬体,然后与溶酶体融合并降解其内容物;  ②小自噬:溶酶体的膜直接包裹长寿命蛋白等,并在溶酶体内降解;  ③分子伴侣介导的自噬(cma):胞质内蛋白结合到分子伴侣后被转运到溶酶体腔中,然后被溶酶体酶消化。

cma 的底物是可溶的蛋白质分子,在清除蛋白质时有选择性,而前两者无明显的选择性。