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当细胞分裂时，其成分通常均匀分布在子细胞中。苏黎世大学的研究人员现在已经确定了一种酶，可以保证细胞成分集中在没有膜的细胞器中。他们的发现为治疗癌症，神经退行性疾病，衰老过程和病毒感染开辟了新的机会。
每个厨师都经历过：当香醋和橄榄油混合时，两种液体都会分开。形成圆形的醋滴，然后漂浮在油的表面上。在物理方面，这构成了液体中两相的形成。分子的相分离也发生在细胞内。这里，液滴在细胞浆中形成。
相分离保证了细胞组分的分布
苏黎世大学(UZH)分子生命科学研究所教授Lucas Pelkmans实验室的研究人员现在发现，一类酶 - 它们是双特异性激酶 - 在细胞中积极控制这一过程。当细胞分裂时，酶DYRK3促进相的混合。这保证了细胞可以正确地构建分离染色体和分裂细胞内容的机制。分裂后，酶被分解，各个阶段再次开始形成。如果一切按计划进行，遗传物质，细胞器和细胞内容物正确地分布在子细胞中。“这些基本的发现为我们提供了对细胞分裂的全新见解：作为细胞内容物混合在一起然后再分离的过程，”
癌症和神经退行性疾病的巨大潜力
细胞内的这种物理化学过程被酶主动调节的知识与各种广泛传播的疾病的研究和治疗高度相关。如果细胞分裂过程中的相分离不能正常工作，则染色体的分离是不完整的，然后它们被错误地分配到子细胞 - 这是多种癌症的重要特征。许多可能引起神经退行性疾病的蛋白质缺陷也可能是细胞内相分离失败的结果。“由于发现了哪种蛋白质可以控制相分离，因此可以采取新的策略来防止这一过程中的错误，”Pelkmans说。
控制衰老过程和治疗病毒感染
细胞内容物在子细胞中的分布和细胞中“旧”成分的特异性保留都是衰老中的重要过程。在这种情况下，精细控制的相混合和分离是决定细胞命运的重要过程。另一种可能的应用是病毒感染：当病毒感染细胞时，它们通常会引发分子的相分离。通过这种方式，他们创建了可以形成新病毒的孤立区域。病毒感染也是UZH科学家发现的原始。“由于我们现在知道这些酶在病毒感染期间控制细胞内相分离，我们可以研究新的抗病毒疗法，”Pelkmans说。
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