我們一般認為，細胞中各種細胞器的基本結構都已經(jīng)被標注在教科書(shū)里了。但沒(méi)想到，有研究人員剛剛發(fā)現了一種全新的結構，數十年來(lái)一直隱藏在我們的眼皮底下。

細胞器是過(guò)氧化物酶體(peroxisome)——內腔充滿(mǎn)了被稱(chēng)為顆粒狀蛋白質(zhì)基質(zhì)的氣泡狀單膜體。它們不是最重要的細胞器，但這些非常非常小的細胞器官在分解和合成分子的過(guò)程中起關(guān)鍵作用。

在植物細胞的過(guò)氧化物酶體內部，研究人員驚訝地發(fā)現了囊泡——我們原本以為這種細胞器沒(méi)有囊泡。

過(guò)氧化物酶體漂浮在所有多細胞生物的細胞周?chē)?，從而去除了含氧的反應性分子并有助于分解脂肪。在人?lèi)和其他哺乳動(dòng)物中，它們只有0.1微米——太小了，即使用高倍顯微鏡，也看不到。

賴(lài)斯大學(xué)的生物化學(xué)家扎卡里·賴(lài)特解釋說(shuō)：“酵母和哺乳動(dòng)物細胞中的過(guò)氧化物酶體小于光學(xué)顯微鏡的分辨率。使用熒光顯微鏡，您也只能看到一個(gè)點(diǎn)?！?/p>

幸好，賴(lài)特是在研究擬南芥植物的細胞時(shí)有所發(fā)現。

擬南芥是所謂的模式植物，其植株小、結實(shí)多、生命周期短、基因組簡(jiǎn)單、遺傳操作簡(jiǎn)便。同時(shí)，過(guò)氧化物酶體確實(shí)很大。在幼苗中，它們可以長(cháng)到9-12微米——不僅可以在顯微鏡下清楚地區分，而且可以窺視其內部。

“明亮的熒光蛋白，與擬南芥中更大的過(guò)氧化物酶體結合在一起，使對象變得非常明顯。我回顧了六十年代有關(guān)過(guò)氧化物酶體的古老文獻，發(fā)現他們觀(guān)察到了相似的東西，只是未深入研究?！?/p>

囊泡通常用于在細胞周?chē)蚣毎鲀炔哭D運分子。它們將分子安全地塞在不透水的繭中，防止與細胞的其他部分發(fā)生反應。

研究人員在論文中寫(xiě)道：“利用擬南芥系統的優(yōu)勢，我們的發(fā)現挑戰了過(guò)氧化物酶體是簡(jiǎn)單單膜細胞器的歷史觀(guān)點(diǎn)，并可能有助于解決過(guò)氧化物酶體功能和進(jìn)化的基本問(wèn)題?！?/p>

人體細胞中的過(guò)氧化酶體是否也有類(lèi)似的囊泡結構，我們還需要進(jìn)一步確認。

至于新結構的實(shí)際作用，賴(lài)特有所猜測：“考慮傳統的生化反應，那是在細胞的水環(huán)境中漂浮著(zhù)一種底物，并與酶相互作用；對于不溶的物質(zhì)，則效果不佳。如果把不容物放置在多層的內膜上，充分接觸其上的腔內酶，則可能是新陳代謝更高效的進(jìn)化策略?！?/p>

該研究已經(jīng)發(fā)表在《自然·通訊》上。

https://www.sciencealert.com/scientists-discover-surprise-structure-in-plant-organelle