荧光标记染色质(绿色)和核仁(红色)的人细胞核。
核仁功能障碍会引发一系列疾病，包括癌症。近日，来自美国纽约大学的科学家们发现，核仁的两种运动在一定程度上维持了细胞的健康，相关论文发表在eLife杂志上。了解维持核仁的形状和运动的过程增加了我们对健康细胞功能的理解，也有助于科学家们为某些人类疾病开发新的诊断和治疗方法。
最近的发现表明，一些细胞区室没有膜结构，而膜结构在之前被认为是维系细胞的必要条件。从那时起，研究人员就一直试图了解在没有膜结构的情况下，是什么力量维持了这些生命构件的完整性。最终发现，这些细胞区室就像液滴一样，由一种不与周围的液体混合的物质构成，类似于油和水的关系。这一过程被称为液-液相分离，现已被确立为细胞组织的关键原则之一。
在这项新研究中，研究人员关注了这种细胞液滴最著名的例子：核仁，它位于细胞核内，对细胞的蛋白质合成至关重要。“虽然之前的研究阐明了核仁的液状物理性质，但它与周围液体之间的关系还不清楚,” 这项研究的合著者、纽约大学物理系助理教授Alexandra Zidovska解释道：“考虑到核仁周围的液体——核浆——包含了整个人类基因组，这种关系特别有趣。”然而，目前还不清楚这两种液体是如何相互作用的。
为了更好地理解这一相互作用，研究人员利用他们在2018年发明的研究核仁液滴融合的方法，检测了人类活细胞中核仁的运动和融合，同时监测它们的形状、大小和表面的平滑度。最终发现了核仁的两种运动方式：一种是融合前意外的相关运动，另一种是分离的独立运动。此外，他们还发现，无论是基因表达的改变，还是围绕着核仁的基因组的排列状态，都会影响核仁表面的平滑度。
“核仁是细胞核内最大的液滴，它在人类衰老、应激反应和一般蛋白质合成过程中起着非常重要的作用，同时它也以这种特殊的状态存在。”Zidovska说，“因为核仁被包含着基因组的液体包围着，因此它们的运动会搅动周围的基因。周围环境中的基因组和核仁处于一种敏感的平衡状态，其中一个的变化可以影响另一个，破坏这种状态很有可能会导致疾病。”
科界原创
编译：花花
审稿：三水
责编：张梦
期刊来源： eLife
期刊编号： 2050-084X
原文链接：
https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-11/nyu-wkc112619.php
版权声明：本文由科界平台原创编译，中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。转载请注明来源科技工作者之家—科界App。
