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细胞会“吞噬“细胞核?
【字体: 大 中 小 】 时间:2003年02月12日 来源:
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[生物通讯]吃自己的大脑听上去不像是延长寿命的明智方法,但洛克菲勒大学的研究人员发现,一些单细胞生物为保持健康必需要这么做。他们的发现发表在1月期的《细胞的分子生物学》(Molecular Biology of the Cell)上。
洛克菲勒大学的生物学教授David Goldfarb研究了酵母Saccharomyces cerevisiae,发现与生物学家们笃信的相反,细胞会“吃掉”自己的细胞核来除去自身老化和受损的部分。虽然生物学家们早就知道细胞在一个叫做自吞(autophagy)的过程中频繁分解和循环利用细胞的各个部分,但他们以为吞噬细胞核是被严格禁止的。毕竟,细胞核是细胞的控制中心,里面储存着生命最宝贵的部分--DNA。吞噬细胞核有点象吃掉你自己的大脑。
然而,Goldfarb发现酵母通过逐步拆分细胞核能够吞掉自身的细胞核,从而除去非必需部分,包括必需的组成部分如染色体等。
“在人类社会中,回收和循环再利用垃圾不是什么体面的工作,但在不那么势利的细胞世界中,这个工作的价值是无法衡量的。”Goldfarb说。“现在我们知道了这个过程是过么关键,因为独特而优越的自吞机制进化出来是逐步降解非必需的细胞器。”
自吞是一个与识别和运送叫做大分子的有用有机分子到细胞的溶酶体或液泡有关的过程。溶酶体与液泡非常象我们的胃,充满了能够或是用来掌管代谢或是用来构建新大分子材料的酸和水解酶。细胞唯一被认为能够躲避这个命运的部分就是细胞核,细胞核对于细胞而言就如同大脑对我们机体而言是必不可少的。生物学家一直认为细胞核受损就会终止细胞生命。
Goldfarb发现,当酵母细胞想要回收利用一些来自细胞核的大分子时,就会派遣液泡来“修剪”细胞核一个泪滴状的部分,将其“消化”掉。这个独特的过程叫做细胞核的逐步微自吞作用(piecemeal microautophagy of the nucleus,PMN),发生在液泡和核膜之间尼龙口似的连接部位。细胞核-液泡连接这个洛克菲勒大学的研究小组于2000年首次发现的,是自然界中了解最多的细胞器间连接器。
“PMN 可能不仅是回收利用细胞核受损或无用的部分。”Goldfarb说。“它也可能会增加酵母细胞的生命期,这些细胞同我们人类一样也会衰老和死亡。”
虽然现在还不知道PMN在人类中也起着作用,但有一些实例如Bloom病中,人类细胞核的一些部分会被挤压到细胞质中。科学家不知道这个过程为什么又是如何发生的,但这个新发现将为了解这一过程建立重要的基础。
生物通编译自BIO.COM