【科學普及】觸控細胞器的脈動

生命就像一盒巧克力，裡面充滿了驚喜。

印象中，構成生命的基本單位——細胞是個大車間。車間裡最近特別熱鬧，大家為了提高生產效率，提前完成生產任務，在頻頻開會討論。

配圖：李家馨

在這個車間裡，每個職責獨立的生產小組都佔了一間辦公室（細胞器），有負責藍圖繪製的核心辦公室（細胞核），有負責零件拼裝的合成辦公室（內質網），有負責打磨加工的分選辦公室（高爾基體），有負責壞件銷燬的降解辦公室（溶酶體），有負責供水供電的能量辦公室（線粒體），還有負責安監安保的門房辦公室（質膜）。

配圖：李家馨

偶爾，有人來參觀這個車間的時候，會覺得這幾個辦公室散佈在車間裡的不同角落裡，各行其事，好像不怎麼交流。再多看一會，才發現原來一些辦公室之間有鋪好的軌道（細胞骨架），會有一些大箱子（囊泡）沿著軌道來回的運輸物品（膜轉運）。最頻繁的交換髮生在其中幾個辦公室。原來，粗裝好的件要送去精細加工，少數加工失敗的要去銷燬，大多加工成型的成品則被送往門房，準備出廠。

不過，細心的參觀人員也發現，這些裝物品的大箱子，原來是從辦公室的牆上鼓出來的，裡面的東西很多很雜，比如門房缺了某一種零件，向合成辦公室求救，結果等了很長時間，卻送來一堆大箱子，需要在裡面找半天才能挑到有用的東西。另外，箱子多的時候，一些箱子也會繞點路，甚至有點迷路。萬一裝了成品的箱子不小心被送到降解辦公室，生產事故就隨時有可能發生。

配圖：李家馨

參觀人員愈發覺得好奇，於是搬來了新的觀察工具，準備細看這個車間到底有什麼高招，能不能解決這些令人頭疼的問題。這一看，奇妙的事情發生了……

配圖：李家馨

殊不知，這些辦公室都是可以移動的，在某些時間和位置上，兩個甚至多個辦公室之間會湊的非常近（細胞器互作）。在他們互相靠近的時候，兩個辦公室之間會伸出一些神秘的掛鉤，錨定住這種牆體間的接觸（膜接觸位點）。這樣一來，一些本來在角落裡的辦公室，會被穩放在了有利於生產的位置。更重要的是，辦公室之間的溝通一下子被搞活了。接觸的時候，這邊的員工一探頭，就可以立刻告訴那邊的員工新的生產進展；這個辦公室缺某個零件，就可以馬上從另一個辦公室拿到，都不需要再在大箱子裡挑揀。

配圖：李家馨

“這樣的設計太巧妙了……”參觀人員驚呼到。“這些掛鉤到底是什麼？”，“接觸到底是隨機的，還是受到精密操控的？”，“別的辦公室之間還有沒有這樣的接觸？”，“辦公室之間這樣的交流對生產效率會產生什麼樣的影響？”……參觀人員紛紛議論開了。

議論聲中，車間還在忙碌的運轉，並沒有人給出答案。

後記：

大家好，我是”參觀人員”之一的胡俊傑。我有幸參與了國家自然科學基金委重大研究計劃“細胞器互作網路及其功能研究“。該研究計劃的科學目標是以內質網、線粒體、溶酶體、高爾基體、葉綠體等細胞器（包括細胞質膜、核膜等膜性結構）之間的互作為研究主線，發現新的細胞器互作方式，闡明細胞器互作的分子機制和生物學效應，繪製細胞器互作網路圖譜，闡明細胞器互作網路的建立、維持、動態變化及其調控機制，揭示細胞器互作網路的生理、病理功能。敬請大家持續關注細胞器互作這一系列前沿科學問題的研究。

1980-2020

原標題：《【科學普及】觸控細胞器的脈動》