細(xì)胞內(nèi)的微小工廠——“細(xì)胞器”對細(xì)胞的功能至關(guān)重要。瑞士日內(nèi)瓦大學(xué)的研究團(tuán)隊近期借助先進(jìn)的顯微技術(shù)和獨(dú)特的重建方法,成功揭示了人類中心粒這一關(guān)鍵細(xì)胞器的起源和組裝過程。中心粒,作為細(xì)胞骨架的核心組成部分,其功能障礙與多種疾病緊密相關(guān)。
在最新發(fā)表于《Cell》期刊的研究中,研究人員結(jié)合了高分辨率顯微鏡和先進(jìn)的運(yùn)動(http://www.weberwork.com/sell/l_35/)學(xué)重建技術(shù),對人類中心粒的動態(tài)組裝過程進(jìn)行了前所未有的可視化觀察。這一突破性的技術(shù)組合,不僅克服了觀察微觀結(jié)構(gòu)的技術(shù)難題,還使得研究人員能夠深入了解中心粒在組裝過程中的精細(xì)調(diào)控機(jī)制。
在實驗中,研究團(tuán)隊利用了膨脹顯微鏡技術(shù),使細(xì)胞及其內(nèi)部成分在保持原始形態(tài)的同時,實現(xiàn)了顯著的尺寸放大。這一技術(shù)使得研究人員能夠以更高的分辨率觀察中心粒的精細(xì)結(jié)構(gòu),包括其由大約100種不同蛋白組成的六個亞結(jié)構(gòu)域。
研究的第一作者M(jìn)arine Laporte通過分析上千個處于不同生長階段的中心粒,確定了24種蛋白在中心粒亞結(jié)構(gòu)域中的精確位置。隨后,研究團(tuán)隊利用獨(dú)特的偽時間運(yùn)動學(xué)重建方法,將這些靜態(tài)的圖像按照時間順序排列起來,成功地還原了中心粒在生物發(fā)生過程中的各個階段。
這項研究的領(lǐng)導(dǎo)者Paul Guichard和Virginie Hamel表示,這一成果不僅加深了對中心粒組裝機(jī)制的理解,還為研究其他細(xì)胞器提供了新的思路和方法。他們相信,這種結(jié)合高分辨率顯微技術(shù)和運(yùn)動學(xué)重建的方法,將在未來的細(xì)胞和分子生物學(xué)研究中發(fā)揮重要作用,為揭示更多生物大分子和細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組裝過程提供有力支持。