|
变形金刚们都在为种群的生存而战斗着，近期的电影里的大黄蜂，身形较其他汽车人小巧，却是拯救整个群体的英雄，个性可萌可刚，深受大家的喜爱。 （图片来源于网络） 今天介绍的主角与大黄蜂非常像，它小巧玲珑，可以变形，可以发炮，可以通讯，而比起大黄蜂更强大的是，它与它的小伙伴们一起组成了它所处社会的发电网络，真的非常优秀！它就是—— 线粒体！（此处应该有掌声） 在我们熟悉的生物课本里，可以看到线粒体的身影，它确实比大部分细胞器都要小巧，数目也要更多一些。事实上，线粒体的数目比我们想象中的要多很多，轻轻松松就能有成百上千个弟兄们。 盗一张高中生物课本图 线粒体被人所熟知的功能就是为细胞提供能量，产生生命活动所需的ATP，今天我们就一起来探索它的其他方面，认识这个重要的小可爱。首先从结构说起。 内膜折叠成嵴增大反应面积 线粒体长得像原核生物，这也是内共生起源学说（线粒体来源于细菌，细菌被真核生物吞噬后，在长期的共生过程中，通过演变，形成了线粒体）的依据之一。线粒体有属于自己的线粒体DNA（mtDNA），可以表达自身的部分蛋白。线粒体内外膜都有一系列的蛋白，介导了线粒体的分裂或融合的过程。 线粒体过度分裂，细胞中则呈现出零碎线粒体 线粒体融合形成“线粒体网络”（Chong Wang et al, 2015） 有个性的线粒体早已自己融合成了“甜甜圈”（Qi Long et al, 2015） 线粒体的融合分裂是高度动态的，这与细胞状态有关，融合和分裂能让弟兄们更有利、更方便的工作，好兄弟就是要互帮互助，共同为组织服务。 （Xingguo Liu et al, 2009） 有趣的“kiss and run”（撩了就跑？）模型指出了当线粒体们擦肩而过时进行了物质交流（好哥们当然不会把自家兄弟撞飞）。 说完变形，再来说说它的火力。 当线粒体感受到威胁时，可不要小瞧了它。线粒体膜间隙藏有的炸弹细胞色素c，一旦爆发，细胞如无意外将会走向凋亡的命运。 全军出击！ 此时如果线粒体活性氧（ROS）增加，则如虎添翼，加速细胞死亡的命运。 “我感觉我充满了力量！” 除此之外，线粒体还是细胞核的贴心小棉袄，是司令的通信兵，例如在诱导多能干细胞过程中其释放的“线粒体炫”就是其中一种信号，它告诉细胞核是时候该转录翻译了。
开启线粒体通透转换孔（mPTP），线粒体向核传递信号。（Zhongfu Ying et al, 2018） 令人悲伤的是，线粒体也是会受伤的。当线粒体DNA突变（比例比较低的时候），可以通过融合和分裂共享部分正常的mtDNA。弟兄们的努力能让受伤线粒体再坚持一下。 “兄弟！我这就来救你！”视频中标记了不同颜色的线粒体进行了物质交流（Liang Yang et al, 2015）。 而当线粒体功能异常（无法代偿拯救）或不被大批量需要时，线粒体自噬途径（即线粒体通过特定途径被自噬体包裹后，自噬体与溶酶体结合，线粒体被清除的过程）会被激活，功能异常或冗余的线粒体随即被清除。
（Prashant Mishra and DavidC. Chan, 2014）
在将体细胞诱导成多能干细胞的过程中，冗余的线粒体由线粒体自噬途径清除。（Ge Xiang et al, 2017） 到这里，线粒体还有许多秘密没有被展示出来，比如它的代谢方式、属于它自己的独特DNA、线粒体疾病等等。我们只要清楚地知道，它就像我们身体里的大黄蜂，勤勤恳恳、可萌可刚，为细胞不停奋斗着。 身上有这么多小可爱为你努力工作，想想就更加有动力了呢！
来源：中国科学院广州生物医药与健康研究院 |
|
|
