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科学普及从细胞器水平思考生物学问题

发布时间:2018-10-18 17:56:27   点击数:

撰稿丨发育分会----杨中州

教科书中传统的细胞图像是这样的:线粒体,高尔基体,内质网等细胞器孤零零地悬浮在液态的细胞质中(下图)。

如今,这种固定的传统认识需要改变。最近,Cell杂志编辑RobertKruger与欧美三位顶级科学家展开前沿对话,探讨的话题是。

天翻地覆的变化是什么?答案是细胞中各种细胞器之间具有极大的相互依赖性,且通过膜接触点(membranecontactsites,MCSs)进行通讯交流。另外,细胞器是高度流动性的,一直处于动态变化当中。在细胞中,内质网(ER)组成最大的细胞器网络,可以与其它各种细胞器形成膜接触点(下图绿色部分,图片选自PhillipsMJandVoeltzGK,Nat.Rev.Mol.Cell.Biol.)

细胞器之间通讯交流的特征:1.细胞器之间通过形成膜接触点(MCSs)进行通讯交流;2.蛋白分子将细胞器连接而非融合形成膜接触点;3.形成膜接触点的细胞器同心协力行使重要功能。

这是细胞器之间一种新的语言。

美国科罗拉多大学的GiaK.Voeltz博士及其同事长期以来一直围绕内质网膜接触点开展研究工作,并取得了卓尔不凡的丰硕成果。今年,她在Science杂志发表了一篇这方面的综述,题目就是:这也有,那也有,到处都是!内质网膜接触点太重要了!(Here,there,andeverywhere:TheimportanceofERmembranecontactsites),讲解内质网与其它细胞器之间的膜接触点形成机制与功能(下图,取自该综述,WuH.etal.Science)

细胞器膜接触点可以调控脂质代谢,离子转运及细胞器分裂。比如内质网-线粒体膜接触点调线粒体分裂;内质网-内体(endosome)膜接触点调控内体分裂。细胞器分裂影响细胞功能(HoyerMJ.etal.Cell)。

可以预见:未来,我们应当从细胞器水平思考各种各样的生物学问题……

杨中州

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