中国科学家揭示“细胞版黑洞”运行奥秘 成果登上《自然》

为生歌唱

上海7月24日电 (记者 郑莹莹)北京时间7月23日深夜，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心陈玲玲研究团队的一项研究成果在线发表于国际学术期刊《自然》，该研究揭示了核仁内部的组织架构及其高效运行的奥秘。

7月24日，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员陈玲玲在上海接受采访，现场展示M87黑洞及细胞核仁DFC层照片的相似性。中新网记者 郑莹莹 摄

　　中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员陈玲玲24日在上海接受采访时展示了一组照片，一张是事件视界望远镜(EHT)于2019年4月发布的人类首张黑洞照片——M87黑洞，该黑洞事件视界直径为400亿公里；另一张是2018年2月，陈玲玲团队拍摄到的细胞核仁DFC(致密纤维组分)层图像，其直径为600纳米。

　　“M87黑洞照片出来时，我感觉无比熟悉。宏观世界和微观世界有着如此奇妙的相似性。跟黑洞研究一样，我们研究细胞核仁的过程也是一层一层，如抽丝剥茧一般。”陈玲玲说。

　　她解释，核仁之所以重要，是因为它是核糖体生成的重要场所。核仁功能异常会导致多种疾病：过度激活会引起多种癌症，而异常失活则会导致鸟面综合征、贫血等疾病。理解核仁的相关基础机制，有助开发核糖体相关疾病的诊疗新手段。

　　核仁如同一个智能工厂，合理分区才能保障运作流畅，最终实现高效准确的生产。陈玲玲研究团队用超分辨显微镜追踪细胞的变化，首次绘制了rRNA(核糖体核糖核酸)在核仁中的精密时空分布图谱。

　　据陈玲玲研究组博士生潘宇航介绍，人们可以把核仁理解为一个工厂，里面有不同的车间；而一段rRNA就像一台非常复杂的机器，机器比车间大了约10倍，在车间里如何组装？

　　传统观点认为，这个“大机器”是在核仁里层把原材料准备好，然后在核仁最外面的车间进行“打包”。但陈玲玲研究团队发现，这个“大机器”的两个组成部分具有不同的时空分布与加工路径。其中一部分在核仁内层车间里加工，另一部分在核仁外层车间里加工。研究团队从而绘制了rRNA在核仁中的时空分布图谱。

　　研究人员还发现，在斑马鱼等低等生物中，只有简单的两层车间；而在人类等高等动物中，核仁演化出多层结构，让rRNA的加工更加高效，进而满足人体细胞不同的需求。

　　据悉，中国科学院分子细胞科学卓越创新中心陈玲玲研究组博士生潘宇航、博士后单琳，以及复旦大学生物医学研究院博士生张宇瑶为该论文的共同第一作者。中国科学院分子细胞科学卓越创新中心陈玲玲研究员为该论文的通讯作者。(完)