杀手T与记忆:DNA不是T细胞的命运
圣裘德儿童研究医院的科学家们已经解决了一个免疫学难题。CD8 + T细胞可以有两个功能不同的子细胞分裂后,尽管细胞基因完全相同。研究人员解释,露出一个方法免疫系统用来提供即时和长期的保护。这项研究刊登在今天分子细胞。
研究人员展示了一个特定的蛋白质复合体导游翻译的一个重要的免疫父T细胞的转录因子在一个地区。当细胞分裂,因为转录因子只在一个地区,然后不对称地分成两个女儿继承细胞。转录因子驱动一组基因的表达在一个子细胞,使其成为一个效应细胞,而另一个成为一个存储单元。
“我们的结果提示,事件发生在T细胞的早期的生活可以影响细胞的功能后,“说通讯作者Doug绿色,免疫学博士,圣裘德部门椅子。“我们发现了一个方式免疫系统确保当T细胞被激活,响应将多样化,一些细胞,效果器,对入侵者发动快速攻击和其他挂在准备后,记忆细胞。”
两个非常不同的女儿相同的DNA
免疫系统有许多不同的细胞类型和不同的功能。一个主要的细胞类型是CD8 + T细胞。这些细胞负责直接杀死感染和肿瘤细胞。它们是由一种特殊的细胞激活显示一个病毒或肿瘤细胞,称为抗原,在他们的表面。之间的接触点称为T细胞和抗原呈递细胞免疫突触。激活后,T细胞分为基因完全相同子细胞。
许多子细胞的效应细胞,也杀死感染或肿瘤细胞。然而,一些的子细胞成为帮助防止未来的记忆细胞感染或相同的癌症。在这项研究中,目前尚不清楚两个效应和记忆细胞可能来自相同的父T细胞。
一个不稳定的蛋白质,没有翻译
第一个线索,格林集团曾表明,前两个子细胞的激活t细胞的父母有不同的原癌基因的蛋白质水平。这很重要,因为原癌基因是已知的转录因子驱动使T细胞基因的表达成为效应细胞。然而,原癌基因是不稳定的,一半的原癌基因在细胞中20分钟内消失。那么然后原癌基因存在足够长的时间,在正确的位置细胞优先分为一个女儿?
通常情况下,答案涉及mRNA。细胞信使rna作为模板,利用蛋白质。当一个不稳定的蛋白质是集中在一个细胞的一部分,因为它的信使rna模板限制位置。然而,原癌基因mRNA转录似乎是均匀分布在整个细胞。
相反,研究人员发现,使原癌基因蛋白复合物免疫突触附近只有现在。负责翻译的具体复杂的原癌基因被称为真核翻译起始因子4 f (eIF4F)复杂。eIF4F情结是翻译机器,将信使rna信息和使他们成蛋白质,在这种情况下,原癌基因。
原癌基因的mRNA有复杂结构的一端。只有eIF4F复杂可以使用原癌基因mRNA的复杂结构开始翻译过程成蛋白质。因此,原癌基因产生eIF4F存在,只是将原癌基因与细胞的一侧。
这是第一次,翻译机器的位置已被描述为一种蛋白质的原因存在于只有一个细胞的一部分。
找到一个分子平台
虽然eIF4F解释了为什么原癌基因的位置只有一个细胞的一部分,它揭示了一个新的谜:eIF4F如何成为集中在细胞的一端?
科学家利用一个特殊的显微镜技术,称为显微镜扩张,“炸毁”T细胞学习eIF4F穿过细胞。这是大致相当于炸毁一只老鼠大小的大象。这项研究是第一次所使用的技术是主要的T细胞。格林集团看到eIF4F将通过细胞免疫突触的一端,包括交易机制和eIF4F最终放置在分子与突触相关的“平台”。
基因“条形码”证实了妹妹细胞的命运
格林集团证实,成对的“妹妹”cells-daughter细胞从同一parent-started表达基因的两个不同的血统,效应或内存。集团采用了基因“条形码”系统来跟踪单个细胞直接相关。这是一个极端的技术壮举,重新安排条形码序列之外,有许多基因完全相同的细胞。但该集团能够这些细胞的信使rna转录本序列。记录显示基因相同的妹妹细胞与匹配条码表达不同的基因已知与各自的t细胞亚型。
“这项研究是第一次,我们可以说,满怀信心,两个妹妹细胞可以有非常不同的基因表达模式,”格林说。“这项研究还表明,有细胞体系结构的基本原则,创建平台,细胞内事件可以本地化。这些平台部门,不对称的分布会导致细胞命运的多样化。细节可能不是相同的其他细胞,但原则是可能的。”
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