返回
朗读
暂停
+书签

视觉:
关灯
护眼
字体:
声音:
男声
女声
金风
玉露
学生
大叔
司仪
学者
素人
女主播
评书
语速:
1x
2x
3x
4x
5x

上一章 书架管理 下一页
第14章 没有指针的钟:细胞周期钟
    每个细胞都要有功能良好的大脑,亦即要有一个专业人士坐镇总指挥部,接收各分支机构的信息,权衡利弊,作出慎重的决定。实际上,细胞的大脑可能作出的决定范围很有限——细胞是否要生长,是否分化成特定类型的细胞,是否死亡。如果个体细胞对这些关键问题决策失误,那么构建人体组织的结构严谨的细胞群落将会解体为野性难驯的帮派团伙,每一个成员都各行其是,天下大乱。尽管这个专业性决策机构的决策内容有限,但是据以作出决策的信息却非常复杂,来源于几十种渠道。其中有生长因子带来的外部信号,与相邻细胞进行的化学物质交换,与毗邻的细胞以及包围细胞的蛋白质基质所作的“身体”接触。此外,还有大量的内部信息,包括对细胞DNA的健康情况和细胞代谢机制运作情况的定期报告。

    必须设法对这些信息大杂烩加以浓缩、分解、加工。必须把它们汇总为惟一的、最终的决定。这一切只能由一个至高无上的决策者来完成。过去10年中,人们已经揭开了这位神秘人物的面纱。它就是隐身在细胞核深处的细胞周期钟。它高踞大班台之后,听取复杂的输入信息,作出艰难的抉择,发号施令。

    细胞周期钟精心安排了细胞的一生——它的生长和分裂周期。细胞的积极生长周期可以分成四个不同的阶段。细胞将花6~8个小时复制DNA(S阶段)、3~4小时准备细胞分裂(G。阶段),随后细胞开始分裂,即有丝分裂(M阶段),这个阶段仅有1小时。

    分裂后形成的两个子代细胞将花10~12个小时准备下一轮DNA复制,此为Gl阶段。或者,G;阶段的细胞也许会选择彻底出积极生长周期,进入一段长达数天、数周、数月乃至数年的休眠静止状态(G。阶段)。这种里普·范温克勒”式的长眠是可逆的。一旦受到合适的信号刺激,细胞会从沉睡中醒来,投身于生机盎然的生长周期中。只需几个小时,它们就又在跑道上生龙活虎了。

    积极生长的人体细胞可以每天这么在周期轨道上跑上一个回合,但有时候,细胞会大大加快脚步。细胞周期钟通过调节细胞在生命周期(通常称作细胞周期)环形跑道上的前进运动,操纵着细胞的命运。

    癌细胞中,细胞周期钟会被打乱,这并不奇怪。按照正常标准衡量,癌细胞的周期钟作出的决策是极其不当的。细胞周期钟不是谨言慎行,仔细地权衡生长和休眠的利弊,而是草率地决定生长。事实上,周期钟的运转已经失控。由于它是细胞的主宰,细胞只得无限生长和分裂。

    周期钟在细胞信号系统中的地位更是凸显出它的首脑风范。原癌基因和肿瘤抑制基因收集、处理的所有信号,迟早都要汇总给细胞周期钟。周边系统的所有线路实际上都延伸入细胞核,与细胞周期钟相接。理解了周期钟就是理解了细胞生长、正常状态和癌变状态。用钟来比喻必定少不了齿轮和棘轮。当然,在细胞内部这些复杂的部件都是由蛋白质组成的,涉及到两种蛋白质成分,一是细胞周期蛋白,一是细胞周期蛋白依赖激酶(CDK)。与所有激酶一样,CDK的活动是通过把磷酸基与靶蛋白相结合实现的。靶蛋白的磷酸化改变了靶蛋白的功能,使它陷入高度活跃或者完全静止的状态。由于激酶把磷酸酯涂抹在许多不同的靶蛋白上,它可以同时改变细胞中的不同进程,将高强度的信号传遍细胞内部。

    构成细胞周期钟核心成分的CDK要受到它的伴侣蛋白的控制。伴侣蛋白和CDK形影不离,为CDK指出合适的靶蛋白。它们就是细胞周期蛋白(cyclins)——CDK的导盲犬。没有细胞周期蛋白的陪伴,一个CDK就好像瞎子一样不辨东西,无法使任何一个目标磷酸化。

    细胞走过生长周期中的不同阶段,细胞周期蛋白也随之来了又去。当它现身时,有些细胞周
上一章 书架管理 下一页

首页 >细胞反叛简介 >细胞反叛目录 > 第14章 没有指针的钟:细胞周期钟