相分离过程也叫什么,相分离的条件是什么

本文目录

• 1.相分离的条件是什么
• 2.蛋白相分离是什么意思
• 3.分离是什么意思
• 4.使膜发生相变和相分离

相分离的条件是什么

相分离或者说相变（Phase separation，Phase Transition）是目前比较火的一个研究领域，已有的研究表明相分离在细胞中普遍存在，与基因组的组装、转录调控可能密切相关，相分离的失调可能是一些疾病（如神经/肌肉退行性疾病）发生的病因，相关领域的科学家也开始通过相分离这个视角重新审视相关疾病，通过干扰异常“相分离”来达到治疗相关疾病的目的。

虽然最近经常听到“相分离”相关研究的讨论，但是对这个概念和它的应用依然很抽象。所以打算通过几篇文献简要了解下相分离的相关知识，主要从以下几方面总结：

相分离或者相变（Phase separation）描述的是一种细胞里不同成分间相互碰撞、融合形成液滴，从而使一些成分被包裹在液滴内，一些成分被阻隔在液滴外的现象，类似于水油相混，或者可以想象成下雨天伞上的雨滴逐渐滴落的过程。这种现象在液体之间是常见的，但是，2009年，Brangwynne和Hyman关于线虫P颗粒的研究，发现P颗粒（一种蛋白质）并非像我们通常认为的是一种固体，而是像液滴一样，相互碰撞融合，剧烈摇晃后会分散成很小的液滴，而后又很快地融合形成大液滴。之后科学家发现细胞内的许多无膜细胞器——核仁、Cajal bodies、stress granules、miRISC，及突触的细胞骨架——都是特定的蛋白质/RNA的相变。

细胞内的相分离：

人们认为细胞内成分能够通过“相分离”的方式相互分开，实现多种生物学功能。“相分离”一旦发生异常，就可能造成疾病。

从2009年以后，“相分离”的研究开始出现。2011年，Hyman, Mitchison 和 Brangwynne发现核仁也有这种液滴现象。一年后，德克萨斯大学西南医学院的结构生物学家 Michael Rosen 和生物化学家Steven McKnight在实验的试管中发现RNA和蛋白质分子间存在较弱的作用力，彼此相互靠近，形成液滴类的物质。他们的研究与之前Brangwynne 和Hyman’s 的工作不同的是证明了相分离可以在试管中通过简单的生化反应重现。真正的研究热潮大概是从2015年初，加拿大多伦多儿童医院的结构生物学家Julie Forman-Kay团队发现，一种可能影响精子功能的蛋白质在人体细胞内形成液滴。2015年底，已有多项研究发现动物蛋白质存在相分离现象。

2018年的现状

不完全统计（需要补充），2018年CNS上已发表十几篇文章。

随着相分离的研究逐渐增多，研究人员发现相分离在无膜器官的形成 ，信号转导、细胞骨架、超分子组装、基因的激活等扮演着功能，相分离异常可能导致疾病，如神经退行性疾病、肿瘤、衰老等。

许多真核生物的转录因子包含天然的、无序的、低复杂序列区域（ low-complexity sequence domains ，LCDs），但是这些LCD如何驱动转录激活还不清楚。这篇文章中研究者用活细胞单分子成像技术揭示了TF LCDs在外源性和内源性的基因组位点形成高度集中的相互作用中心。TF LCD hubs固定DNA的结合，招募RNA Pol II, 激活转录。hubs内LCD-LCD间的相互作用是高度动态的、并且选择性的结合辅因子，对己二酮的破坏敏感性也不同。在生理条件下，快速可逆的LCD-LCD相互作用发生在TF和RNA Pol II之间，没有检测到相分离。他们的发现可能揭示了转录调控的一种基本机制，同时也体现出了单分子成像技术在开发与疾病相关的基因调控相互作用的靶向药物中具有广阔的应用前景。

用到的技术和方法：

超级增强子（super-enhancer，SE）是由连续排列的增强子串联形成的增强子簇，决定细胞特性和功能的大多数关键基因附近通常伴随着出现超级增强子。这篇文章表明转录共激活因子BRD4和MED1可以在超级增强子处发生相分离形成液滴，将转录机器聚集在超级增强子附近，实现转录过程的区室化反应，其中内在无序区域（intrinsically disordered regions，IDRs）在相分离过程中发挥关键作用，这项研究为超级增强子通过相分离调控基因表达的模型提供了实验证据，也对细胞命运决定和疾病发生过程中关键基因的表达调控过程提供了全新的视角和概念。

这篇文章报道了转录因子OCT4和GCN4的转录激活结构域通过与转录中介体复合物Mediator发生液-液相分离激活基因表达，这项研究为我们进一步理解数百种其它的转录因子的功能机理，以及发育和疾病过程中基因表达调控机制提供了新思路。

相分离相关的技术有成像技术，首先必须有方法可以观察到这种相分离的过程；二是如何调控从而影响相分离过程的技术。

2017年，Brangwynne团队构建了一个光控系统（OptoDroplets），通过改变光的剂量，调控活细胞内不同液体成分的聚集程度，使液滴出现或消失。

2018年，Brangwynne团队又设计了CasDrop系统，可以定量、定位地研究多种蛋白的相分离现象。

刚刚了解这个领域，相关文章没有细读，如有错误，欢迎指出。

蛋白相分离是什么意思

生物相分离是指：生物在地理区域上的分布格局。

1、种间相分离：不同物种之间栖息地或分布区域的分隔，通常是由于适应不同的环境要求所导致。例如，某些鸟类栖息于树冠层，而其他鸟类则栖息于地面，它们在空间上相分离。

2、种内相分离：同一物种内部的个体或群体之间的空间分隔。这可能是由于资源的竞争、社会等级制度或个体行为差异所引起的。例如，某些动物会形成不同的领地，个体之间在领地内相对独立。

3、生态相分离：生态位的分隔，在同一生态系统中的物种通过差异化利用资源或选择不同的生境来避免直接竞争。这有助于维持物种多样性和生态平衡。例如，不同种类的鱼类在湖泊中分别占据不同的深度水域。

4、地理相分离：由于地理障碍（如山脉、河流、海洋）或地理距离而导致的物种分隔。这通常导致隔离的种群进化出不同的特征或形成新的物种。例如，岛屿上的动植物由于与大陆隔离而形成独特的物种。

研究和理解生物中的相分离时注意事项

1、综合多个因素：相分离往往是由多种因素共同作用而形成的。在研究相分离现象时，需要综合考虑环境因素、生物个体特征、行为习性等多个因素的影响，以全面理解相分离的机制和效应。

2、数据采集和分析的重要性：为了研究相分离，需要进行大量的数据采集和分析工作。这可能涉及到野外观察、实验室实验、遥感技术等不同的方法。正确选择和应用适当的数据采集和分析方法对于准确地揭示相分离的模式和机制非常重要。

3、横向比较和纵向观察：在研究相分离时，可以进行横向比较，即比较不同物种或不同群体之间的相分离情况，以发现普遍的模式和规律。同时，也可以进行纵向观察，跟踪和研究物种在不同时间尺度上的相分离变化，以了解其演化和适应过程。

分离是什么意思

分离是指从整体中分开或分开的过程，使其成为不同的个体或组件。例如，化学反应中，分离是指将混合物中的不同化合物分开，使其成为单独的物质。在生物学中，分离指将不同的单元或有机体分开，以进行更详细和具体的研究。分离还可以指与某人或某物的断开关系或脱离某个团体。

使膜发生相变和相分离

该物质发生两种变化的意思如下：

1、膜发生相变：指的是生物膜从一种相态变为另一种相态的过程。例如，生物膜可以在一定的条件下从液相变为气相，这就是膜相变。

2、相发生分离：是一个更广泛的概念，指的是两种或两种以上的物质在一定条件下，由于相互间的相互作用，形成两个或多个相态，并在一定区域内进行分离的现象。

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