高尔基体的秘密

作者: 阙晨晖

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高尔基体是一种细胞器,由一系列被膜覆盖的杯形小囊组成,其外形有时被形容就像是一堆泄了气的气球。高尔基体将细胞里的不同分子分类,确保它们去往正确地点。

“邮局”和“邮递员”

形象地说,高尔基体就像是细胞的邮局。这些“邮局”用其小囊打包蛋白质和脂类这些“包裹”,把它们“邮寄”到需要的地方。一旦高尔基体受损,就会造成细胞活动的混乱,打乱细胞的正常工作,危害细胞健康。

如果把高尔基体称为“邮局”,那么COG蛋白就是“邮递员”。这种蛋白控制并协调高尔基体的小囊“包裹”流向,从而在细胞周围转运不同的分子。COG蛋白有助于高尔基体先把糖附着到蛋白质或脂类上,再把这些“包裹”发送到细胞内的其他地方。这种糖的附着就是糖修饰,也叫糖基化,它对于包括免疫反应在内的许多生物过程来说都非常重要。

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变异植物起死回生

为了更好地了解COG蛋白怎样影响植物细胞,一个科学团队最近对一些植物进行了基因修饰,让它们不能产生COG蛋白。在正常的生长条件下,这些经过修饰的植物生长正常,与未经过修饰的植物外形毫无区别。

一旦让植物不见光,植物就不能利用阳光生产糖来为自己的生长提供能量。在黑暗中,没有COG蛋白的变异植物的叶子开始变黄、皱缩,这些都是植物濒死的征兆。在野外,如果不见阳光,未经修饰的植物一般要到第9天前后才会出现衰老征兆。然而,变异植物在第3天就出现了这些征兆。

一旦逆转变异,让COG蛋白重回变异植物,这些植物就起死回生。这证明了COG蛋白和正常的高尔基体在植物压力管理中的极端重要性。

有助研究人体衰老

上述结果让该团队很惊讶。这是因为该团队起初只是想通过对COG蛋白的研究,更全面了解植物细胞的哪些部分在控制植物对感染、高盐度或光线不足等压力因子的反应。意想不到的是,在这项研究中他们竟然发现:不仅是COG蛋白在控制着黑暗中的植物能否活下去,而且这种控制离不开高尔基体,因为高尔基体是“邮局”,COG蛋白是“邮局雇佣的邮递员”。事实上,科学家知道植物细胞里的高尔基体已超过百年。但这项研究首次揭示了高尔基体在植物衰老中的作用。

这项研究之所以重要,是因为人类、植物及所有真核生物的细胞中都有高尔基体。该团队说,植物可作为一种平台来探索高尔基体在人体衰老中的作用。因此,该团队计划对其研究成果背后的分子机制做进一步探索。

当COG蛋白质复合物不能正常工作时,人体细胞就可能加快衰老,正如不见光的植物所出现的情况。因此,对于探索与衰老有关的问题来说,上述植物学研究成果意义重大。

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