科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了體內(nèi)細(xì)胞內(nèi)的信號電路板

研究表明，身體中的細(xì)胞像計算機芯片一樣連接，以指導(dǎo)信號，指導(dǎo)它們的功能。

然而，與固定電路板不同，電池可以快速重新連接其通信網(wǎng)絡(luò)以改變其行為。

這種細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)的發(fā)現(xiàn)使我們理解了指令如何在細(xì)胞周圍擴散。

人們認(rèn)為細(xì)胞內(nèi)的各種器官和結(jié)構(gòu)在稱為細(xì)胞質(zhì)的開闊海域中漂浮。

告知小區(qū)做什么的信號被認(rèn)為是在波浪中傳播的，波的頻率是信息的關(guān)鍵部分。

愛丁堡大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，信息通過一系列導(dǎo)線進行傳輸，這些導(dǎo)線在微小的納米級距離內(nèi)傳輸信號。

研究人員說，正如在計算機微處理器中一樣，正是這些微小距離上帶電分子的運動傳遞信息。

這些局部信號負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)細(xì)胞的活動，例如指導(dǎo)肌肉細(xì)胞放松或收縮。

當(dāng)這些信號到達細(xì)胞核心的遺傳物質(zhì)(稱為細(xì)胞核)時，它們會指示結(jié)構(gòu)的微小變化，從而釋放特定基因，從而可以表達它們。

由于計算機技術(shù)類似于第一張黑洞照片的計算技術(shù)，愛丁堡大學(xué)的科學(xué)家們首次拍攝了全細(xì)胞網(wǎng)絡(luò)的圖像。調(diào)查結(jié)果顯示，身體中的細(xì)??胞像計算機芯片一樣連接，以指示信號，指示它們?nèi)绾芜\作。然而，與固定電路板不同，電池可以快速重新連接其通信網(wǎng)絡(luò)以改變其行為。圖片來源：愛丁堡大學(xué)

基因表達的這些變化進一步改變了細(xì)胞的行為。例如，當(dāng)細(xì)胞從穩(wěn)定狀態(tài)進入生長階段時，網(wǎng)絡(luò)被完全重新配置以傳輸信號，該信號開啟生長所需的基因。

研究人員表示，了解控制這種布線系統(tǒng)的代碼有助于了解肺動脈高壓和癌癥等疾病，并有朝一日可能開辟新的治療機會。

該團隊通過研究細(xì)胞內(nèi)帶電鈣分子的運動來發(fā)現(xiàn)他們的發(fā)現(xiàn)，這是攜帶細(xì)胞內(nèi)指令的關(guān)鍵信息。

使用高功率顯微鏡，他們能夠借助計算技術(shù)觀察布線網(wǎng)絡(luò)，這些技術(shù)類似于能夠獲得第一個黑洞圖像的計算技術(shù)。

科學(xué)家們說他們的發(fā)現(xiàn)是量子生物學(xué)的一個例子 - 量子生物學(xué)是一個利用量子力學(xué)和理論化學(xué)來解決生物學(xué)問題的新興領(lǐng)域。

該研究發(fā)表于Nature Communications，由英國心臟基金會資助。

愛丁堡大學(xué)發(fā)現(xiàn)腦科學(xué)中心的Mark Evans教授說：“我們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞功能由納米管網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)，類似于計算機微處理器中的碳納米管。

“最引人注目的是這個電路非常靈活，因為這個電池范圍的網(wǎng)絡(luò)可以快速重新配置，以由核接收和傳遞的信息確定的方式提供不同的輸出。這是沒有人造微處理器或電路板尚未實現(xiàn)。“