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                      秦燕課題組在Science Bulletin發表論文闡述“核糖體組織細胞器發生”

                      發布時間:2022年07月28日

                        細胞器生物發生被認為是細胞質形成的主要事件,以往觀點認為,細胞器的發生由原來的細胞器分裂而來,但是近期研究表明,在細胞核內存在著線粒體和內質網的“種子”(圖1a),這為細胞器生物發生提供了新的線索。

                        核糖體是細胞器領域的研究熱點,為了更系統的了解它與細胞器發生的關系,中國科學院生物物理研究所秦燕研究員課題組于2022年7月23日在《Science Bulletin》雜志(IF 20.577)發表了題為" Organelle biogenesis: ribosomes as organizer and performer "的綜述性論文,總結和展望了核糖體在組織細胞器的發生和細胞器的命運決定中發揮的重要作用。在干細胞分化過程中,可以觀察到線粒體的形態發生了從小圓形到細長形狀的變化,表明它們的生物發生步驟伴隨著蛋白質和其他生物分子的輸入,進而在分化的細胞中實現完整的生物功能,這與核糖體組織合成并輸入蛋白到細胞器的過程密切相關(圖1b,1c)。

                        近年來,顯微成像技術的發展使得許多細胞活動可以被捕捉到(圖1d),核糖體因其高豐度(百萬-千萬個核糖體/細胞)、細胞器因其形態顯著(圖1e,1f)而成為研究的熱點。核糖體在細胞內的占比決定細胞的總蛋白組和分裂速度,從而決定細胞周期和命運(圖1d,左下角:),是本文討論的主要內容。

                        圖:細胞器的發生:核糖體作為組織者和實施者。(a)細胞器的種子可能在細胞核里。(b)干細胞分化過程中線粒體的變化暗示線粒體生物發生過程。(c)核糖體作為蛋白質的生產者和定位的組織者,在線粒體等細胞器的發生中發揮核心功能。(d)生物過程的時間、空間尺度與成像方法。(e)電鏡下的細胞內部主要可見核糖體與細胞器。(f)人工智能算法優化后的細胞內部(黑色:核糖體,綠色:內質網)。

                        在該項工作中,中國科學院生物物理研究所秦燕研究員為通訊作者,中國科學技術大學與生物物理所聯培學生王琦、王藝博為共同第一作者。中國科學院生物物理研究所李碩果高級工程師在顯微成像技術和討論交流方面給予了諸多支持和幫助。該課題獲得中華人民共和國科學技術部國家重點研發計劃(2018YFA0106900、2018YFA0106901)、國家自然科學基金委重點項目(31830043)的資助。

                        文章鏈接:

                        https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095927322003218?via%3Dihub

                       

                      (供稿:秦燕研究組)

                       

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