据美国物理学家组织网9月16日(北京时间)报道,人体内的细胞通过分子通道发送和接收化学信号,30多年前,科学家们称这一过程为“细胞信号传导”。现在,美国科学家首次确定,一个生物化学信号通道的数据容量不足1比特,细胞通过群体编码相互“交谈”。相关研究发表在最新一期的《科学》杂志上。

  上世纪80年代,细胞生物学家确定了一些关键的信号传导通道,其中包括核因子κB(NF-kB),但沿着这些通道行进的化学信使携带多少信息一直是个未解之谜。

  该研究的领导者、美国艾默里大学物理和生物学副教授伊利亚·勒门曼和约翰霍普金斯大学的生物医学副教授安德烈·列夫琴科于2007年就开始携手合作,试图解决这个问题。

  列夫琴科研制出了微流路和测量技术,测量出了在NF-kB通道上一次出现在数千个细胞上的生物化学信号传输数量。勒门曼推出了一个公式来分析和定量计算实验结果。结果显示,该通道的信号容量不足1比特,只够做出一个二进制决定:简单的是或非。NF-kB通道主要调控由细胞做出的各种复杂决定,对包括压力、自由基、细菌和致命病原体等刺激做出反应。除了NF-kB以外,他们还分析了其他几个生物化学通道的信号,结果一样。这表明,数据容量不足1比特的生物通道很常见。