细胞内线粒体的运动依赖于一种非常薄的细胞骨架,称为肌动蛋白。微丝就像电缆,蛋白质就像缆车,运载着线粒体“乘客”,在微丝上滑动以实现细胞内的运动。
科学家们早就发现伟石在工作中表现出非常不寻常的行为。她喜欢聚会。不仅如此,簇状的微丝通常以恒定的速度绕圈旋转,就像雷达寻找东西一样。
细胞内旋转的大量微丝。 细胞生物学杂志
这项研究于3月3日发表在期刊《自然》上,发现当细胞分裂时,线粒体必须均匀分裂,并依赖于微丝的独特特征。
在高分辨率显微镜下,细胞分裂过程中线粒体的运动似乎可以直接缠绕在“电缆”中,而不是使用蛋白质“电缆车”。 “电缆”经常缠结在一起,导致大量“乘客”被困在车内。
但神秘的是,这捆“缆绳”时紧时松,有时仿佛产生小爆炸,突然将“乘客”以极高的速度向四面八方喷射出去。 “乘客”通常还被拴在“电缆”上,使他们能够在牢房内“下降”相当长的距离并进行惊险的“蹦极”。
微丝使线粒体向各个方向飞行,就像惊险的蹦极一样。 |自然
这一系列复杂的“玩”操作听起来很神奇,但细胞为什么要用自己的骨骼当“弹弓”来回弹动线粒体呢?回到前面提到的儒家——平等分配。事实上,正是由于细胞骨架的这种特殊行为,线粒体才完全均匀地分布在两个子细胞中。
这个原理类似于扑克牌中的洗牌:如果你想让这堆牌尽可能随机、均匀地散开,你需要反复洗牌。细胞还会清理“线粒体”,利用细胞骨架中的球收集线粒体束并向各个方向释放,使线粒体随机均匀分布而不是遍布整个细胞。
线粒体不仅仅是一个“锅炉房”
但对于科学研究揭示的每个问题,都会出现十个相关问题。关于线粒体我们还有很多不了解的地方。
例如,在正常细胞分裂过程中,线粒体是均匀分布的,但某些特定类型的干细胞分裂不对称,分裂成两个具有不同功能的子细胞。在这种情况下,“知情”的线粒体总是倾向于只分裂。请输入其中之一。你好吗?是由于完全不同的机制,还是微丝在不同的细胞类型中表现不同?目前尚不清楚。
当细胞分裂时,线粒体不一定均匀分裂。关于线粒体仍有许多未知之处。 取自网络
尤瓦尔·赫拉里(Yuval Harari)在《未来简史》中表示,如果科学是正确的,幸福是由生化系统控制的,那么确保长期满足感的唯一方法就是控制这个系统。
我们确实正在控制系统,但我们还有很长的路要走。
线粒体于1890 年首次被发现。从那时起,我们对线粒体的了解不断提高,并且很明显它们不仅仅是细胞内普通的“锅炉房”。
我们研究了线粒体微妙的内部结构及其37 个基因的用途。我们还发现各种线粒体异常与至少300 种疾病有关。每5,000 人中就有1 人患有与线粒体相关的遗传病。甚至——号细胞的凋亡葬礼也与线粒体有关。
微小的细胞器是如此复杂,我们什么时候才能真正了解细胞、器官、甚至整个人体的奥秘?不幸的是,我认为连科幻小说都没有答案。
编辑| 陈天真
参考
[1] 细胞分子生物学
[2]https://www.nature.com/articles/s41586-021-03309-5
[3]https://rupress.org/jcb/article/191/3/453/36063
[4]https://www.pnas.org/content/115/51/13039
[5]http://book.bionumbers.org/how-quickly-do-Different-cells-in-the-body-replace-themselves/
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来源:大众科学研究会
编辑:hxg
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