中國科學家揭示“細胞版黑洞”運行奧秘 成果登上《自然》

　　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，中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心陳玲玲研究團隊的一項研究成果在線發(fā)表于國際學術期刊《自然》，該研究揭示了核仁內部的組織架構及其高效運行的奧秘。

7月24日，中國科學院分子細胞科學卓越創(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

　　中國科學院分子細胞科學卓越創(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，陳玲玲團隊拍攝到的細胞核仁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。核仁功能異常會導致多種疾?。哼^度激活會引起多種癌癥，而異常失活則會導致鳥面綜合征、貧血等疾病。理解核仁的相關基礎機制，有助開發(fā)核糖體相關疾病的診療新手段。

　　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)高效準確的生產(chǎn)。陳玲玲研究團隊用超分辨顯微鏡追蹤細胞的變化，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就像一臺非常復雜的機器，機器比車間大了約10倍，在車間里如何組裝？

　　傳統(tǒng)觀點認為，這個“大機器”是在核仁里層把原材料準備好，然后在核仁最外面的車間進行“打包”。但陳玲玲研究團隊發(fā)現(xiàn)，這個“大機器”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層車間里加工，另一部分在核仁外層車間里加工。研究團隊從而繪制了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，核仁演化出多層結構，讓rRNA的加工更加高效，進而滿足人體細胞不同的需求。

　　據(jù)悉，中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心陳玲玲研究組博士生潘宇航、博士后單琳，以及復旦大學生物醫(yī)學研究院博士生張宇瑤為該論文的共同第一作者。中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心陳玲玲研究員為該論文的通訊作者。