中新網(wǎng)上海7月24日電(記者鄭瑩瑩)北京時間7月23日深夜,中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心陳玲玲研究團(tuán)隊的一項研究成果在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然》,該研究揭示了核仁內(nèi)部的組織架構(gòu)及其高效運行的奧秘。
7月24日,中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員陳玲玲在上海接受采訪,現(xiàn)場展示M87黑洞及細(xì)胞核仁DFC層照片的相似性。中新網(wǎng)記者鄭瑩瑩攝中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員陳玲玲24日在上海接受采訪時展示了一組照片,一張是事件視界望遠(yuǎn)鏡(EHT)于2019年4月發(fā)布的人類首張黑洞照片——M87黑洞,該黑洞事件視界直徑為400億公里;另一張是2018年2月,陳玲玲團(tuán)隊拍攝到的細(xì)胞核仁DFC(致密纖維組分)層圖像,其直徑為600納米。
“M87黑洞照片出來時,我感覺無比熟悉。宏觀世界和微觀世界有著如此奇妙的相似性。跟黑洞研究一樣,我們研究細(xì)胞核仁的過程也是一層一層,如抽絲剝繭一般?!标惲崃嵴f。
她解釋,核仁之所以重要,是因為它是核糖體生成的重要場所。核仁功能異常會導(dǎo)致多種疾?。哼^度激活會引起多種癌癥,而異常失活則會導(dǎo)致鳥面綜合征、貧血等疾病。理解核仁的相關(guān)基礎(chǔ)機(jī)制,有助開發(fā)核糖體相關(guān)疾病的診療新手段。
核仁如同一個智能工廠,合理分區(qū)才能保障運作流暢,最終實現(xiàn)高效準(zhǔn)確的生產(chǎn)。陳玲玲研究團(tuán)隊用超分辨顯微鏡追蹤細(xì)胞的變化,首次繪制了rRNA(核糖體核糖核酸)在核仁中的精密時空分布圖譜。
據(jù)陳玲玲研究組博士生潘宇航介紹,人們可以把核仁理解為一個工廠,里面有不同的車間;而一段rRNA就像一臺非常復(fù)雜的機(jī)器,機(jī)器比車間大了約10倍,在車間里如何組裝?
傳統(tǒng)觀點認(rèn)為,這個“大機(jī)器”是在核仁里層把原材料準(zhǔn)備好,然后在核仁最外面的車間進(jìn)行“打包”。但陳玲玲研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),這個“大機(jī)器”的兩個組成部分具有不同的時空分布與加工路徑。其中一部分在核仁內(nèi)層車間里加工,另一部分在核仁外層車間里加工。研究團(tuán)隊從而繪制了rRNA在核仁中的時空分布圖譜。
研究人員還發(fā)現(xiàn),在斑馬魚等低等生物中,只有簡單的兩層車間;而在人類等高等動物中,核仁演化出多層結(jié)構(gòu),讓rRNA的加工更加高效,進(jìn)而滿足人體細(xì)胞不同的需求。
據(jù)悉,中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心陳玲玲研究組博士生潘宇航、博士后單琳,以及復(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院博士生張宇瑤為該論文的共同第一作者。中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心陳玲玲研究員為該論文的通訊作者。(完)
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