北京時(shí)間7月23日深夜，中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心陳玲玲研究團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)研究成果在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》，該研究揭示了核仁內(nèi)部的組織架構(gòu)及其高效運(yùn)行的奧秘。

中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員陳玲玲在上海接受采訪，現(xiàn)場(chǎng)展示M87黑洞及細(xì)胞核仁DFC層照片的相似性。

中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員陳玲玲24日在上海接受采訪時(shí)展示了一組照片，一張是事件視界望遠(yuǎn)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(tuán)隊(duì)拍攝到的細(xì)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(lái)時(shí)，我感覺(jué)無(wú)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(xì)胞核仁的過(guò)程也是一層一層，如抽絲剝繭一般?！标惲崃嵴f(shuō)。

她解釋，核仁之所以重要，是因?yàn)樗呛颂求w生成的重要場(chǎng)所。核仁功能異常會(huì)導(dǎo)致多種疾?。哼^(guò)度激活會(huì)引起多種癌癥，而異常失活則會(huì)導(dǎo)致鳥(niǎo)面綜合征、貧血等疾病。理解核仁的相關(guān)基礎(chǔ)機(jī)制，有助開(kāi)發(fā)核糖體相關(guān)疾病的診療新手段。

核仁如同一個(gè)智能工廠，合理分區(qū)才能保障運(yùn)作流暢，最終實(shí)現(xiàn)高效準(zhǔn)確的生產(chǎn)。陳玲玲研究團(tuán)隊(duì)用超分辨顯微鏡追蹤細(xì)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(shí)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(gè)工廠，里面有不同的車間；而一段rRNA就像一臺(tái)非常復(fù)雜的機(jī)器，機(jī)器比車間大了約10倍，在車間里如何組裝？

傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，這個(gè)“大機(jī)器”是在核仁里層把原材料準(zhǔn)備好，然后在核仁最外面的車間進(jìn)行“打包”。但陳玲玲研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)“大機(jī)器”的兩個(gè)組成部分具有不同的時(shí)空分布與加工路徑。其中一部分在核仁內(nèi)層車間里加工，另一部分在核仁外層車間里加工。研究團(tuán)隊(duì)從而繪制了rRNA在核仁中的時(shí)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(jiǎn)單的兩層車間；而在人類等高等動(dòng)物中，核仁演化出多層結(jié)構(gòu)，讓rRNA的加工更加高效，進(jìn)而滿足人體細(xì)胞不同的需求。

據(jù)悉，中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)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(fù)旦大學(xué)生物醫(yī)學(xué)研究院博士生張宇瑤為該論文的共同第一作者。中國(guó)科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心陳玲玲研究員為該論文的通訊作者。

原載于中國(guó)新聞網(wǎng)2025-07-24

作者：鄭瑩瑩