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Nat Commun：細胞器是如何組成細胞的
日期：2024-11-23 11:20
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摘要：
細胞生物學教科書上的圖片呈現(xiàn)給我們的不夠**，教科書上的細胞核，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，高爾基體等細胞器是在固定位置上表現(xiàn)出來的。一些線粒體和囊泡是散亂隨機分布的，其它的細胞器分布的非常少。因為活細胞成像技術的發(fā)展，我們知道了細胞器是高度動態(tài)分布的，那么它們在細胞中是如何分布的呢？細胞器又是如何通向它們定向位置的？
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細胞生物學教科書上的圖片呈現(xiàn)給我們的不夠**，教科書上的細胞核，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，高爾基體等細胞器是在固定位置上表現(xiàn)出來的。一些線粒體和囊泡是散亂隨機分布的，其它的細胞器分布的非常少。因為活細胞成像技術的發(fā)展，我們知道了細胞器是高度動態(tài)分布的，那么它們在細胞中是如何分布的呢？細胞器又是如何通向它們定向位置的？
?？巳卮髮W的Gero Steinberg報告稱針對這一重要問題的答案發(fā)表在《Nature Communications》雜志上。“我們對細胞器移動的分子機制非常感興趣，還有就是為什么這個依賴能量的過程如此重要。令人驚訝的是，我們研究的兩類細胞器（過氧化物酶體和脂滴）中，只有5%表現(xiàn)出定向的和長期能動性，而絕大多數(shù)表現(xiàn)出類似于水中粒子的擴散運動。這表明大多數(shù)能動性是能量依賴性的，但這是真的嗎？”
在他們的研究中，Steinberg的研究團隊使用玉米黑粉菌提取物（U. maydis)觀察絲狀細胞結(jié)構(gòu)或菌絲的細胞器運動。通過觀察活細胞顯示，一小部分過氧化物酶體和脂滴沿著微管進行定向轉(zhuǎn)移，而大多數(shù)顯示的是隨機擴散運動。令人驚訝的是，這個隨機運動所需的酶活性間接依賴于早期核內(nèi)體的定向能動性。
研究小組發(fā)現(xiàn)，通過破壞細胞骨架物質(zhì)和誘變關鍵的運動蛋白，定向運動和有效擴散形成的細胞器“流動”可被阻止。因此，隨機分布的過氧化物酶體和脂滴需要沿著細胞骨架進行能量依賴的肌動活動。
實驗模型似乎并不適用于線粒體，但Steinberg認為隨機分布細胞器的機制是細胞生物學的一般原則，實驗表明在哺乳動物細胞中細胞器的分布也有能量依賴性。
