Ibland bättre för cellen att inte reglera produktionen av protein
Trots sin ringa storlek kan en cell ibland liknas vid en atlantångare – långsam att vända på om den hamnat ur kurs. I ett tvärvetenskapligt samarbete vid Uppsala universitet har forskare visat hur tidsaspekten begränsar möjligheten till reglering av cellulära processer. Resultaten publiceras idag i den vetenskapliga tidskriften Nature Communications.
Cellen kan liknas vid ett konditori. Vid tillverkning av tårtor och kakor så är det viktigt att tillgången är i balans med efterfrågan för att undvika att kassera gamla tårtor och kakor i konditoriet och att hyllorna gapar tomma. Cellerna har något begränsade resurser till sitt förfogande för att uppnå balans i tillgång och efterfrågan av alla sina delikatesser – proteiner av olika slag. Dels är tillverkningstiden slumpmässig och dels kan tillverkningstiden leda till kännbara tidsfördröjningar i regleringen av produktionen. När tidsfördröjningen blir stor har illustrationen vuxit till en atlantångare, det vill säga långsam och svårstyrd och kanske något man gör bäst i att inte styra för mycket.
I studien har man kunnat kvantifiera hur noggrant man kan kontrollera produktionen av proteiner när regleringen är tidsfördröjd.
– Det intressanta är att om fördröjningen i reglering är något längre än variationen i efterfrågan så kommer försöken i att reglera produktionen i själva verket motverka sitt syfte och öka obalansen mellan tillgång och efterfrågan. I den situationen klarar sig cellerna bättre om de struntar i att reglera produktionen, säger Andreas Grönlund, forskare vid Matematiska institutionen.
De nya resultaten innebär att man kan förstå hur tidsaspekten i tillverkningskedjan av cellernas olika molekyler och slumpmässigheten i de biokemiska reaktionerna påverkar cellernas reglersystem.
Forskarna som gjort studien är från tre olika vetenskapliga discipliner; Andreas Grönlund (tillämpad matematik), Per Lötstedt (informationsteknologi) och Johan Elf (cell- och molekylärbiologi).
Läs artikeln på Nature Communications [Ref 1] webbplats.
För mer information kontakta: Andreas Grönlund, forskare vid Institutionen för matematik, tel: 0730-477 437, e-post: gronlund@math.uu.se
Uppsala universitet – kvalitet, kunskap och kreativitet sedan 1477. Forskning i världsklass och högklassig utbildning till global nytta för samhälle, näringsliv och kultur. Uppsala universitet är ett av norra Europas högst rankade lärosäten. www.uu.se
