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简述核糖体的形成过程

来源:baiyundou.net   日期:2024-09-25

中国科学院分子细胞卓越创新中心的陈玲玲研究组在长非编码RNA领域又有了重磅发现。3月9日凌晨,国际著名学术期刊《自然》杂志发表了该研究组关于核糖体RNA“超级工厂”运行新机制的论文。

至此,回国近12年的陈玲玲,实现《自然》《科学》《细胞》发文大满贯。然而,在她看来,发论文并不是目的,把研究做完整才最重要。此次发表的成果就先后经历了几位博士生的接力奋斗,才最终成为审稿人眼中“里程碑式的发现”。

核糖体RNA合成,“剪标”竟如此重要

在高中教科书的插图上,细胞核只是细胞中黑乎乎的一团,其上的小黑点就是核仁。

深入核仁内部,这种直径只有0.5-5微米的小球,其实是一座“超级工厂”。在这里,一个个被致密纤维组分(DFC)包裹着纤维中心(FC),形成诸多“小车间”,一条条长链状的新生核糖体RNA,就从这里生成。在蛋白质的协助下,这些新生的核糖体RNA被运入统一“包装站”——同一颗粒组分(GC)区域,完成核糖体组装。

这一系列功能复杂而重要,一旦出现问题,重则生命夭折,轻则罹患各种罕见病,如脑白质病、鸟面综合征等。

核仁如此重要,但这个“超级工厂”是如何将自己复杂的结构协同起来一起发挥作用,由内向外加工新生核糖体RNA和组装核糖体的呢?围绕这一科学问题,陈玲玲从研究组成立后不久,就开始了钻研与攻关。

经过不懈努力,科学家发现,原来“小车间”外还被一层球状区域包裹着。这里被称为“致密纤维成分外侧区域(PDFC)”,是“小车间”的监测站——所有新生的核糖体长链通过这里的“质检”合格后,会被去除长链末端。

“有点像‘剪标’,这一步对核糖体RNA的成熟、核糖体的组装都至关重要。”论文第一作者、陈玲玲研究组博士生单琳介绍,URB1蛋白是监测站上的“哨兵”,只有“剪标”的核糖体RNA才可放行,“如果URB1消失,未被‘剪标’的核糖体RNA涌入‘包装区’,就会引起一片混乱”。

在动物实验中,缺失了URB1蛋白质的斑马鱼会产生头面部发育的畸形,无法成活。而URB1蛋白质缺失的小鼠胚胎则无法着床,引发早期死亡。

无心插柳,在老领域中获得新发现

作为哺乳动物细胞核中最大无膜聚集体,核仁的主要功能早在上世纪60年代就已被发现,主要的功能区域也早被解析,为何核仁内部蛋白质精确定位和功能的奥秘,一直未被解开?

“当一个领域沿着既有轨道前行,外来介入往往会带来意外惊喜。”陈玲玲说,她的主要研究领域是长链非编码RNA,“核仁是这种分子的‘加工厂’,我们不得不弄清它的工作机制”。

于是,在建立研究组不久,陈玲玲就在核仁研究中投入力量,十年间共有好几位学生不断努力着,先后在各类期刊上发表了多篇论文。

2017年,以实习生身份刚进入实验室的单琳,接手了这一课题。当时,师兄邢宇航刚在《细胞》上发表了一篇论文,但研究仍“未完待续”。她的任务就是啃下两块“硬骨头”——上百个核仁蛋白质如何精准定位?这种精细分区定位的核仁蛋白质如何助力核糖体RNA辐射状加工转运?

一上手就要克隆200多个蛋白质,工作量着实惊人。不过,在导师陈玲玲的指导下,在许光和姚润文两位在核仁研究方面更有经验的师兄帮助下,单琳咬牙挺过了很多困难,包括毕业发论文的压力、掌控一个如此庞大的课题。最终,她完成了这项“将在未来有助于重新定义该领域”的工作。

多扶持、少关注,让年轻人静心研究

就在昨天一早论文上线后,陈玲玲送了百合花给单琳:“希望你像百合一样有静静的幽香,安安静静踏踏实实把科研做得更好。”

今年6月毕业后,单琳将成为研究组的一名青年研究者。“现在,国家和上海市都对青年科研人员寄予厚望,也给予不少扶持。”陈玲玲说,“我希望多一些扶持、少一些关注,让他们能静下心来潜心投入研究,才能让年轻人多出成绩、尽快成长”。

在第一次看见黑洞照片时,陈玲玲惊讶于那个温暖的橙色“甜甜圈”,竟与核仁“小车间”的外观如此相似,“400亿公里的宏观宇宙与几微米的微观世界,科学家都在努力看清更多细节。”

确实,谁能想到,几十年前生物教科书上的那个黑点中,竟蕴藏着这么多未知的世界?陈玲玲相信,围绕核仁的科学故事,还将不断续写。“未来,RNA研究范式将向着超高分辨、实时动态、在体原位的方向演进。”她认为,最重要的是围绕科学问题,把科研做完整,“论文发表在哪里,并不重要,重要的是沉下心来,聚焦解决一件事情”。



  作者:许琦敏

  图片:受访者提供

责任编辑:任荃


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单阎巩1901原核细胞怎么会有核糖体?核糖体不是通过核仁合成的吗?原核细胞不是没有核仁的吗? -
许底泄19311325123 ______ 大致过程是这样的,核糖体是由rRNA和蛋白质组成,前者是由核酸转录,再经多种酶加工剪接修饰而成,后者是由相应的核酸转录成mRNA,再翻译成相应的蛋白质,两者组装成核糖体,所以没有核仁一样合成核糖体 求采纳!!!!

单阎巩1901核仁怎么形成核糖体RNA的 -
许底泄19311325123 ______ 当细胞进入有丝分裂时,核仁首先变形和变小;其后染色质凝集和停止核糖核酸(RNA)合成,包含有核糖体RNA(rRNA)基因的DNA袢环逐渐收缩回到相应染色体的核仁组织区;核膜破裂进入中期,这时核仁消失;在有丝分裂末期时,核仁组织区DNA解凝集,rRNA合成重新开始,极小的核仁重新出现在染色体核仁组织区附近.

单阎巩1901细胞内最原始的核糖体是由什么合成的?
许底泄19311325123 ______ 核糖体RNA

单阎巩1901核糖体的发生为什么是一个向量的过程
许底泄19311325123 ______ 因为核糖体发生有严格的顺序呗 首先告诉你核糖体发生在核仁进行. 首先在纤维中心处含有rRNA基因,在其外围的致密纤维组分处转录为rRNA,继续向外是颗粒组分,这里rRNA经过加工和蛋白质组成核糖体亚基,然后通过核孔复合体运到细胞核外. 就是这么个过程.

单阎巩1901核仁与核糖体的形成有什么关系 -
许底泄19311325123 ______ 简单的说,核仁的主要功能之一就是组装蛋白质合成的机器—— 核糖体. 核糖体的合成包括rRNA的合成、加工和核糖体亚单位的装配等过程,是一个向量过程.从核仁纤维组分开始,再向颗粒组分延续.核糖体小亚单位成熟较早,大亚单位成熟较晚.核糖体的成熟作用仅发生在它们的亚单位被转移到细胞质以后,两个亚单位只有分别通过核孔进入细胞质中,才能形成功能单位.这可阻止有功能的核糖体与核内加工不完全的rRNA分子接近.大亚单位中的5S rRNA基因并不定位于核仁上,不同物种其位置不同.

单阎巩1901核糖体的形成都与核仁有关吗 -
许底泄19311325123 ______ 不是,原核细胞连核仁都没有,怎么有关呢?真核细胞才有关.

单阎巩1901几道高中生物学问题1、核糖体是否能通过核孔?蛋白质进 入细胞核与核仁中的rRNA结合形成核糖体,对吗?那核糖体是否可以通过核孔从核内出来,具体过... -
许底泄19311325123 ______[答案] 1、核糖体是在细胞核中形成的, 在核仁部位rDNA转录出rRNA,是rRNA的前体分子,与胞质运来的蛋白质结合,再进行加工,经酶裂解,分散在核仁颗粒区,再加工成熟后,经核孔入胞质为大亚基,rRNA也与蛋白质结合,经核孔入胞质为小亚基....

单阎巩1901高尔基体,线粒体,核糖体等细胞器怎样形成 -
许底泄19311325123 ______ 细胞是由细胞分裂而来的. 线粒体、叶绿体是由原来细胞的细胞器分裂增生而来的. 高尔基体和内质网都是由生物膜围成,在细胞分裂时,它们破成小泡,分别进入子细胞中去,重新结合为新的细胞器 . 核糖体由蛋白质和核糖体RNA组成,...

单阎巩1901原核生物蛋白质合成过程(论述) -
许底泄19311325123 ______ 核糖体在进行的蛋白质生物合成分为起始,延伸和终止3个阶段.除了核糖体组成、各种因子、起始tRNA不同外,其余环节在真核生物和原核生物基本类似.1.首先进行氨酰-tRNA的活化,这能使...

单阎巩1901核糖体由什么组成 -
许底泄19311325123 ______ 核糖体是翻译过程和蛋白质初步合成的场所,是原核生物和真核生物共有的细胞器,它的主要成分是rRNA和蛋白质.

(编辑:自媒体)
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