科技日报北京6月17日电（记者张梦然）历时8年、由全球多个机构38位科学家共同完成的一项国际研究发现，线粒体并非通过简单扩散为细胞核提供能量，而是铺设“专线”供能，即通过一种此前未知的直接物理连接将能量分子定向输送至细胞核。这一发现颠覆了沿用数十年的教科书理论，相关成果发表于最新一期《自然》杂志。
线粒体被称为细胞的“动力工厂”，负责生产能量分子ATP；细胞核则是细胞的“指挥中心”，负责基因调控和DNA复制，也是细胞内耗能最高的结构。长期以来，学界普遍认为线粒体产生的能量通过细胞质自由扩散，最终抵达细胞核。但这项研究证明，两者之间存在一条专用的能量输送通道。
包括美国亚利桑那大学在内的联合团队此次利用先进显微镜、蛋白质组学和基因工程技术发现，线粒体外膜上的VDAC1蛋白能够与细胞核核孔上的RANBP2蛋白直接结合，形成物理连接。这种连接将富含能量的分子高效导入细胞核，用于基因调控、染色质重塑、转录和细胞分化等关键生命活动。
这种连接的精确程度远超预期。当团队将线粒体人为推离细胞核仅500纳米，这个距离比一根头发丝的直径还要小数千倍，此时细胞核的能量供应几乎降至零。这表明，能量分子无法通过简单扩散有效到达细胞核，必须依赖这种直接的物理通道。
为验证这些连接的实际功能，团队设计了基因改造的细胞和动物模型，专门切断线粒体与核孔之间的连接，同时保持线粒体自身产能能力完全正常。结果显示，失去这些连接的细胞无法正常分化成为心肌细胞。携带破坏该连接突变的小鼠胚胎均在出生前死亡，并伴有心脏和神经系统的严重发育缺陷。
团队在分析的所有细胞类型中，都发现了这种线粒体—细胞核连接，因此这可能是一种普遍存在的细胞机制。这一发现不仅解释了心脏如何形成、疾病如何发展以及细胞如何衰老等基本问题，还有望为发育生物学、再生医学、心血管疾病、癌症和衰老等领域的研究开辟全新方向。控制这种连接的能力，可能指向全新的治疗策略。
未来，人工智能或将帮助科研工作者跳过文献检索、粗读的过程，直接找到需要的文献，大幅提升科研工作者的文献阅读效率。 图为在上海科技创新成果展上拍摄的科学刊物展台。新华社记者 方喆摄 一直以来，学者们向学术期刊投稿面临着激烈竞 大学校门要全面敞开吗？开放程度如何把握？ 近日，北京大学李植副教授发表文章《从今天与保安比赛跑步说起——北京大学的门卫 近日，由南京应用数学中心林文伟教授和东南大学李铁香教授团队设计研发、基于GPU计算平台的FAME软件包以仿真插件的形 近日，“张雪峰称文科都是服务业”这一词条引发网友关注与热议。此前，“考研名师”张雪峰还说过，即使把孩子打晕，也不要 问：据媒体报道，一名中国留学生在美国犹他州疑似遭遇绑架。中国使馆能否证实此事并介绍情况？ 答：中国驻美国大使馆高度重视 。本文链接：线粒体铺设“专线”为细胞核供能http://www.sushuapos.com/show-11-35529-0.html
声明：本网站为非营利性网站，本网页内容由互联网博主自发贡献，不代表本站观点，本站不承担任何法律责任。天上不会到馅饼，请大家谨防诈骗！若有侵权等问题请及时与本网联系，我们将在第一时间删除处理。
上一篇： 新方法预测晶体管缩小的物理极限值