Dr.YZZ的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/drYZZ 线粒体除提供ATP、参与细胞凋亡、参与许多物质合成与分解、维持Ca2+稳态、通过Ca2+及ROS参与信号转导之外,还在细胞命运决定以及个体衰老及寿命中 ...

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生命科学猜想 (8) 线粒体控制真核生物的生命周期

已有 3886 次阅读 2013-3-18 18:02 |个人分类:自然科学新思考|系统分类:科研笔记| 生物, 寿命, 细胞, 线粒体

如果说线粒体控制真核生物的生命周期,那么原核生物的生命周期又由什么来控制呢。这可能是不少人会提出的一个疑问。既然原核生物没有线粒体,也会有生命周期出现。我又凭什么说真核生物的生命周期主要由线粒体来控制呢?
 
先来从原核生物谈起:原核生物除了可从生活细胞转变为休眠孢子之外,全部生命过程中几乎完全没有细胞分化。其细胞周期几乎完全靠环境的改变了调控。其周期基本上是:生长、分裂、衰老、失去分裂能力、死亡。只有在特殊条件下一些特种可以形成休眠孢子,在不利条件下存活很长时间,等到环境条件合适时,再萌发。
 
(绝大多数)真核生物有了线粒体。线粒体的出现,不但使其能量供应更为充足,而且为细胞分化、性别分化、细胞周期、细胞寿命、细胞程序性死亡等等提供了必要条件和有效的控制机制。
 
Gurdon尝试了细胞重编程实验,Yamanaka用基因诱导实现了细胞重编程,共同获得了2012年的诺贝尔奖。成年细胞重编程后再回到“胚胎”干细胞时期,很像从北京飞旧金山的飞机在飞到半途时重新获得了很强的刚起飞时的特定信号,不得不再回到北京重新飞往旧金山。或者是是把中途的某个地点又当成了北京,再开始一次“北京-旧金山”飞行。不管现在大家认为人工诱导的多能干细胞(induced Pluripotent Stem Cells)会有多么重要的应用价值,用飞机航线重编程的比喻就可看出它也存在着不少的潜在问题。
 
本人在考虑另一种程序调整模式:不用特强的起始信息来强迫生命程序重新起始,而是让生命程序健康地延长。不是把我们身体上的细胞拿来重新克隆一个我们自己。而是让我们的健康生命更长地延续。
 
生命本来就好象一首美妙的乐曲。乐曲有长有短。它是用两万多个钢琴键(基因)来演奏的乐曲。乐曲的好坏固然与钢琴键(基因)关系密切,但是,更重要的演奏者的技艺水平和认真程度。Yamanaka的重编程,就是用几个(四个)起始音符(胚胎基因)的重新强烈出现,来强迫演奏到中途的乐曲回到起点,再来重新演奏。是胚胎基因诱导了成体细胞重新回到胚胎时期的演奏。看来,基因是生命过程的“调节者”。但是,实际上,基因不过是象钢琴上的键而已,哪个键在什么时候要被按下去,按的轻重程度如何,在正常情况下,在Gurdon和Yamanaka等人管不到的地方,全是由乐曲的演奏者来操作。那么,在Gurdon和Yamanaka等人管不到的地方,谁才是乐曲的演奏者呢?在真核生物中,线粒体很可能就是这位最杰出的演奏者,而细胞质中其他的成分则在一定程度起了辅助伴奏的作用。
 
时间关系,今天暂时写到这里。有时间再续,再修订。


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