细胞分裂时,里面的家当怎么分?

微丝将线粒体向各个方向弹射,像是上演一场惊险刺激的蹦极。|Nature

这一系列复杂的“游乐”操作听来很神奇,可是细胞为什么要把自己的骨架当成“弹弓”,把线粒体弹来弹去?这就又回到了开篇提到的儒家思想——平均分配。线粒体其实正是借助细胞骨架的这一特殊行为,被完全平均地分配到两个子细胞中。

其中原理就像我们玩扑克时洗牌一样,要想把一摞牌尽量随机均匀地分散开,就要反复洗牌。细胞也在洗“线粒体”,用一团细胞骨架聚起一堆线粒体,然后用力向各个方向扔出去,保证线粒体在细胞内的随机均匀分布,而不是聚集在某一侧。

线粒体,不只是“锅炉房”

然而,科学研究每弄明白一个问题,就会提出十个相关问题。对于线粒体,我们还有很多未知。

比如,在通常的细胞分裂中,线粒体会均匀分配,但一些特定种类的干细胞会进行非对称分裂,分裂出两个不同功能的子细胞,这时“知情识趣”的线粒体便总是倾向于只进入其中一个。它们是如何做到的?是借助于一种完全不同的机制,还是微丝在不同种类的细胞中会有不同行为?目前并不清楚。

细胞分裂时,里面的家当怎么分?

细胞分裂时,线粒体并不总是平均分。关于线粒体仍有很多未知。|来自网络

尤瓦尔·赫拉利在《未来简史》中说,如果科学说得没错,幸福快乐是由生化系统所掌握的,那么唯一能确保长久心满意足的方法,就是去掌控这个系统。

我们的确正在掌控这个系统,但道路仍然漫长。

1890年,人们第一次发现线粒体。自此之后,我们对线粒体的认识不断加深,才发现,它并不是细胞内普通的“锅炉房”。

我们看到线粒体具有精细的内部结构,知道它的37个基因有何用处,还发现各种各样的线粒体异常与至少300种疾病有关,每5000个人里头,就有一个会患上与线粒体相关的遗传病。就连细胞的葬礼——细胞凋亡也与线粒体有关。

一个小小的细胞器尚且如此复杂,什么时候才能真正弄清楚一个细胞,一个器官,乃至整个人体的奥秘?恐怕连科幻小说都不敢给出答案。

编辑|陈天真

参考资料

[1] Molecular Biology of the Cell

[2]https://www.nature.com/articles/s41586-021-03309-5