我們普遍認為,細胞中各種細胞器的基本結構在教科書中已經有了標記,然而,一些研究人員剛剛發現了一種全新的結構,它已經在我們眼皮底下隱藏了幾十年,
細胞器是一個氣泡狀的單層膜,其過氧化物酶體——的內腔填充有顆粒狀蛋白質基質。它們不是最重要的細胞器,但這些非常非常小的細胞器在分解和合成分子的過程中起著關鍵作用。
在植物細胞的過氧化物酶體中,研究人員驚訝地發現了囊泡——,我們認為它沒有囊泡,
過氧化物酶體漂浮在所有多細胞生物的細胞周圍,從而去除含氧的活性分子,幫助分解脂肪,在人類和其他哺乳動物中,它們只有0.1微米,——太小,即使用高倍顯微鏡也看不見,
萊斯大學部生物化學家扎卡里賴特(Zachary Wright)解釋說:“酵母和哺乳動物細胞中的過氧化物酶體的分辨率低于光學顯微鏡,用熒光顯微鏡只能看到一個點,”
幸運的是,萊特在研究擬南芥植物細胞時發現了一些東西。
擬南芥是所謂的模式植物,植株小,果實多,生命周期短,基因組簡單,遺傳操作簡單。同時過氧化物酶體真的很大,在幼苗中,它們可以長到9-12微米,——不僅可以在顯微鏡下清晰分辨,還可以在里面窺視,
“明亮的熒光蛋白,結合擬南芥中更大的過氧化物酶,使物體非常明顯。我查閱了60年代關于過氧化物酶的古代文獻,發現他們觀察到類似的東西,但沒有深入研究。”
囊泡通常用于在細胞周圍或細胞器內運輸分子,它們安全地將分子塞在防水的繭中,防止它們與細胞的其他部分發生反應。
研究人員在論文中寫道:“利用擬南芥系統的優勢,我們的發現挑戰了過氧化物酶體是簡單的單膜細胞器的歷史觀點,并可能有助于解決過氧化物酶體功能和進化的基本問題。”
人體細胞中的過氧化物酶體是否也具有類似的囊泡結構,還需要進一步證實,
至于新結構的實際效果,萊特推測:“考慮到傳統的生化反應,它是一種漂浮在細胞的水環境中,與酶相互作用的底物;對于不溶性物質,效果不好,如果把不溶性物質放在內膜上,與腔內的酶充分接觸,可能是一種代謝更高效的進化策略。”
研究發表于《自然通訊》。
https://www . science alert.com/scientists-discover-驚奇-structure-in-plant-細胞器