我们的大多数细胞都含有固定的初级纤毛，这是一种从周围环境传递信息的天线。一些细胞也有许多运动的纤毛。纤毛的“骨架”由微管双峰组成，是形成和发挥功能所必需的蛋白质“对”。纤毛装配或功能的缺陷会导致各种称为纤维病的疾病。瑞士日内瓦大学的科学家开发了一种能够形成微管双峰的体外系统，并揭示了它们组装的机制和动力学。他们发表在《科学》杂志上的研究揭示了微管蛋白(一种真正的建筑材料)在防止纤毛结构不受控制的形成中的关键作用。这种方法可以发现和利用人体细胞纤毛和病原体纤毛之间可能存在的差异，从而开发新的治疗方法。
由于初级纤毛是固定的，细胞可以感知许多光、机械化学或生物信号。许多可移动的纤毛，称为鞭毛，也可能存在于一些细胞中。它们可以产生运动，如胚胎从输卵管移动到子宫，将粘液排入气道或精子游动。纤毛的组装或功能缺陷可导致纤维性疾病，一组疾病，包括脑畸形、视网膜或生育障碍、肾脏或肝脏疾病、反复呼吸道感染和骨骼异常。
将支架安装在试管中。
纤毛底部有两个中心粒，是由微管形成的细胞器，是细胞骨架的一部分。着丝粒是构建纤毛的起点，纤毛由9个微管组成。“双峰结构对纤毛的形成和功能至关重要，但其组装仍不清楚，”UNIGE科学系细胞生物学教授保罗吉沙尔解释说。该实验室的联合负责人保罗吉沙尔和维吉尼哈默尔开发了一种能够形成双管微管的体外系统。研究人员还与法国居里奥赛研究所和捷克布拉格生物技术研究所的研究人员合作，采用了先进的显微镜和建模技术。
首先，九个微管是由中心粒通过微管蛋白“砖块”组装而成。然后在每个微管的表面形成双峰。“我们观察到双链体的形成受微管蛋白本身的调节，因为去掉其中一个末端会导致在这个位置形成双峰。这种效果可以防止微管双峰而不是纤毛的不受控制的形成。确保它的最佳功能，”该项研究的联合负责人Virginie Hamel解释说。利用最先进的显微镜拍摄这一现象，研究人员还首次表明，第二个微管是通过添加微管蛋白砖以两个相反的方向组装而成的。
抑制寄生虫的移动
或者纤毛或鞭毛的轴也被用作分子“串联”运动的“轨道”，这些分子被实际的分子马达从细胞器的一端推到另一端。
这些运输是细胞器所有功能所必需的。“我们现在打算找出一些寄生虫(如疟疾)的纤毛或鞭毛的装配和功能与人类的同类是否有任何不同。因此，这种差异可能成为只影响病原体的治疗目标，”保罗吉沙尔总结道。
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