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你身上蛋白质种类最丰富的器官竟然是……

科普小知识2022-07-10 15:58:21
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让我们从25年前开始。当时,人类发起了一个大规模、雄心勃勃的国际合作研究项目——人类基因组项目(HGP),目的是通过测量人类染色体中30亿个碱基对的核苷酸序列来绘制人类基因组。通过这项研究,科学家发现约有20,000个基因与蛋白质生产有关,也称为蛋白质编码基因。让我们从25年前开始。当时,人类发起了一个大规模、雄心勃勃的国际合作研究项目——人类基因组项目(HGP),目的是通过测量人类染色体中30亿个碱基对的核苷酸序列来绘制人类基因组。通过这项研究,科学家发现约有20,000个基因与蛋白质生产有关,也称为蛋白质编码基因。

蛋白质对生物至关重要。它们是人类已知的最复杂、最脆弱的分子,细胞中几乎所有的活动都无法与它们分离。尽管你体内的所有细胞都有相同的DNA序列,但它们不会完全表达,也不会产生完全相同的蛋白质。例如,心脏细胞中合成的蛋白质与脑细胞中的蛋白质完全不同,因为它们有不同的功能。

我们体内所有蛋白质的集合称为蛋白质组。2003年,为了探索人体不同组织和细胞中的不同蛋白质,一个瑞典研究小组启动了人类蛋白质图谱项目。他们获得了一些器官捐赠,并使用不同的抗体来鉴定其中的蛋白质。如果抗体与靶蛋白结合,则表明该蛋白在器官中表达。

经过十多年的艰苦工作和13个实验室的艰苦工作,他们终于得到了这张地图。

现在的问题是,哪个器官含有最丰富的蛋白质?

答案是:睾丸!是的,它的蛋白质种类甚至远远超过大脑。

令人惊讶的是,77%的人类蛋白质可以在睾丸中表达。这个小小的生殖器官含有999种独特的蛋白质。大脑是我们最自豪的器官,它只含有318种蛋白质。

这是为什么?科学家不确定,但他们推测这是因为精子生产是一个相当复杂的过程。因为它涉及一种特殊的细胞分裂——减数分裂,减数分裂后的细胞只含有普通细胞的一半DNA。

“在你睾丸里发生的事情是美妙而独特的,”项目总监马蒂亚斯·乌兰说。"精子只包含一半的染色体,必须在体外存活。"他还说卵巢可能含有同样多的蛋白质,但这很难测量,因为卵子是在胎儿时期形成的(见文章末尾的“补充知识”)。

另一个有趣的发现是,一半基因产生的蛋白质可以在所有人类细胞中找到。这些蛋白质被称为“管家蛋白质”,它们参与对细胞功能至关重要的过程,如能量产生和蛋白质合成。然而,仍有一些蛋白质,大约2500种,只在特定器官中产生,这意味着它们将参与一些组织特异性过程。

这项研究不仅揭示了身体的秘密,还帮助了医疗行业,因为它可以帮助人们识别错误的蛋白质。

问题解决了!人体的哪个器官含有最多种类的蛋白质?鸡蛋。