来客网

病毒制造出类似细胞核的结构:细胞核起源研究的一缕曙光

声明:本文转载自 「DNAgene博客」, 或因排版与篇幅原因进行过编辑,内容未经本站独立核实,不代表本站立场、观点或建议。 如涉及版权问题,请联系我们,核实后立即删除。 [ 免责声明 ]

与原核生物相比,真核生物细胞内部存在明显结构,包括细胞核、线粒体、叶绿体等(1)。其中,线粒体和叶绿体起源的内共生学说已经被普遍接受(2),就像达尔文之后的进化生物学一样,大方向、主干已经具备了,剩下的就是添枝加叶的工作了。

细胞核是真核细胞最显著的特征。然而细胞核的起源,却是真核细胞各种结构特征的起源问题中最不清楚的。目前已经有四种假说等待着大家去检验 (3,4)。既然线粒体叶绿体可以通过内共生产生,自然有人就会想到,细胞核可能也是内共生来的。一个原核细胞进入另一种原核细胞中,鸠占鹊巢,成了大家庭的主宰者。第二种假说是直接由原核生物(如planctomycetes bacteria)的细胞内膜特化产生细胞核。第三种假说的想法很奇特,形象的比方是解放后北京市辖区域的历史变迁。强大的北京城不断向外延伸、扩张,把周边的一些县镇包含进来。包含进来之后,并没有新老地区均一化,而是分成了城区和郊区。老北京是城区,新北京是郊区(5)。一些进化生物学家心中,真核细胞起源也是这样的,细胞的老城区和新城区的边界就是细胞核的核膜,细胞核相当于北京的市区,细胞质相当于北京的郊区(6,7)。还有一种更加脑洞大开的假说,就是某种巨大的病毒侵入细胞之后,想在细胞中建立一个国中之国,结果精心建好的小家园自己没有守住,成了原来国王的王宫(8)。

按照维基百科的说法,最后一种假说是最有争议的。不过,大家如果看到了今天Science上发表的一篇论文(9),就会觉得这种假说是最靠谱的。这篇文章利用了很高大上的显微成像技术(别问我,我也不懂其中的细节,我只看结果),观察到针假单胞菌被噬菌体(细菌的病毒)感染后,细胞中出现类似于细胞核的结构,噬菌体的DNA合成、重组、mRNA转录都在这一类核结构中进行,而蛋白质合成、病毒组装等其他过程,则被排除在这一类核结构之外。这种病毒感染的假单胞菌与真核细胞太相似了。真核细胞的DNA合成、重组、mRNA转录都在细胞核中,蛋白质合成、加工、各种代谢过程都在核外细胞质中进行。

文章配图

评论 (0)