在饥饿的细胞中，核糖体在线粒体上冬眠

德国海德堡欧洲分子生物学实验室(EMBL)和弗吉尼亚大学医学院的科学家们揭示了一种新的细胞对饥饿的适应，其中酵母细胞的线粒体被核糖体包裹。令人惊讶的是，核糖体以一种非常不寻常的“颠倒”方向附着在线粒体外膜上。这一机制的发现对我们理解应激癌细胞如何在饥饿中生存具有潜在的意义。

　　

关于细胞的基本过程，应激酵母能告诉我们什么?据欧洲分子生物学实验室(EMBL)的科学家们说，有很多。该团队研究了细胞如何适应压力，比如营养剥夺。他们最喜欢的测试对象之一是在传统酿造中使用了几个世纪的酵母品种S. pombe。作为一种真核生物，它在很多方面与人类细胞相似，所以生物学家经常用它作为模型生物来研究基本的细胞过程。 

在饥饿的细胞中，核糖体会颠倒过来 

科学家们观察到，酵母细胞对饥饿具有显著的适应性:它们的线粒体被一群被称为核糖体的巨大分子复合物所包裹。海德堡EMBL的Mattei团队和弗吉尼亚大学医学院的Jomaa实验室对这种奇怪的现象很感兴趣，他们使用单粒子低温电子显微镜和低温电子断层扫描对其进行了更详细的研究。 

核糖体是细胞中产生蛋白质的重量级分子机器。然而，事实证明，在饥饿的酵母细胞中，挤在线粒体表面的核糖体不产生任何东西。它们在冬眠。 

领导这项新研究的Mattei团队的EIPOD博士后Olivier Gemin解释说:“细胞在压力条件下存活到更好日子的一种方法是将能量的使用减少到最低限度。生产蛋白质需要大量的能量，而阻断核糖体可以节省能量。” 

为什么冬眠的核糖体附着在线粒体表面是一个谜。 

“可能有不同的解释，一个饥饿的细胞最终会开始消化自己，所以核糖体可能会包裹在线粒体上以保护它们。它们也可能附着在一起，触发线粒体内的信号级联反应。” 

Mattei正在研究的另一种可能性与这样一个事实有关:一旦食物(以葡萄糖的形式)再次可用，饥饿的细胞需要一种快速开始产生能量的方法。由于线粒体是细胞的能量制造者，附近有核糖体产生必要的蛋白质可能有助于这一过程的进行。 

让科学家们大吃一惊的是，他们注意到核糖体附着在线粒体外膜上的方式与之前对它们的了解相矛盾。 

“到目前为止，已知核糖体仅通过其大亚基与膜相互作用。但在饥饿的细胞中，我们看到它们通过小亚基颠倒过来!“

在他们未来的研究中，研究小组将调查核糖体如何以及为什么以这种不寻常的方式附着。 

癌细胞会经历它们自己制造的地狱 

饥饿酵母细胞的挣扎与癌细胞有一些相似之处。 

信不信由你，作为一个癌细胞是非常艰难的。当肿瘤变得具有侵略性时，它的细胞生长得如此之快，以至于它们对营养和氧气的需求超过了供给。这意味着大多数癌细胞都在为自己创造的地狱中不断挨饿。 

然而，它们存活下来，甚至繁殖。 

“这就是为什么我们需要了解适应饥饿的基本原理，以及这些细胞如何进入休眠状态以保持活力和避免死亡，为此，我们首先使用酵母，因为我们可以更容易地操纵它。除此之外，我们还试图使培养的癌细胞挨饿，这并不容易，以弄清楚它们是如何克服饥饿的，有时会导致癌症复发。” 

了解这种适应的原理可以帮助我们找到克服它的方法，使癌细胞容易受到饥饿的影响，从而更容易接受治疗。