研究人员创造了一种新颖的显微镜技术，使他们能够观察细胞内核糖体的功能。这一技术使他们能够追踪个别核糖体将mRNA转化为蛋白质的过程。他们发现，核糖体在出现困难时相互帮助，这种现象被称为“核糖体协作性”。这一方法和他们的发现发表在《细胞》杂志上，增进了我们对蛋白质合成的理解，并为其他研究mRNA翻译的研究人员提供了一个有价值的工具。
来自胡布雷赫特研究所的Tanenbaum小组的研究人员创造了一种新型显微镜技术，使他们能够观察核糖体在细胞内的功能。这一方法使他们能够追踪个别核糖体将mRNA翻译成蛋白质的过程。研究团队观察到，核糖体在遭遇挑战时互相帮助，将这一过程称为“核糖体协作性”。这些发现发表在《细胞》杂志上，加深了我们对蛋白质生成过程的理解，并为其他研究人员提供了一种研究mRNA翻译的新工具。
我们的DNA包含了我们身体运作所需的重要遗传指令。在这些指令可以被利用之前，需要将其转录为mRNA，一种信使分子。mRNA将这些信息传递到细胞内的核糖体，核糖体解读这些信息并生成蛋白质。蛋白质对多种身体功能至关重要。将遗传指令转化为蛋白质的过程被称为mRNA翻译。
观察核糖体的实际情况
研究的主要作者之一，Maximilian Madern解释道：“有时，mRNA包含难以翻译成蛋白质的片段。我们尚未完全理解核糖体是如何处理这些难点的。”他表示：“这促使我们开发了一种新的成像技术，以更好地了解核糖体是如何发挥其作用的。”他们的创新技术使研究人员能够在mRNA翻译过程中，实时监测单个核糖体的活动。
借助这一新方法，团队已获得有关核糖体功能的宝贵见解。“我们注意到，个别核糖体的操作速度略有不同，有时候会暂停较长时间，”该研究的第二位主要作者Sora Yang说。由于这些速度差异，核糖体可能发生碰撞，这可能会减缓蛋白质的产生。“检测这些速度差异是困难的，”Yang补充说。“因此，我们与TU Delft的生物纳米科学系的计算科学家Marianne Bauer的团队合作。他们的专业知识使我们能够证明核糖体确实以不同的速度运行。”
核糖体的卡住现象
研究团队还发现了一个有趣的关于核糖体碰撞的发现，这种现象发生在一个核糖体由于难度较大的RNA片段或速度不同而撞上另一个核糖体。“我们发现，短时间的碰撞并不会立即激活细胞的质量控制机制，”Madern表示。“通常，这些机制会移除发生碰撞的核糖体，但只有当碰撞持续数分钟时它们才会激活。”
碰撞可能是有利的
与之前的信念相反，研究人员惊讶地发现，这些短暂的碰撞实际上可能是有益的。核糖体似乎在克服困难的RNA片段时“支持”彼此，这种情况被称为“核糖体协作性”。“这使得核糖体能够容忍在困难RNA片段上发生短暂的碰撞，从而促进了持续的蛋白质生产，”Madern解释道。
应用
这一新技术使研究人员能够更好地理解个别核糖体的行为。通过解码mRNA翻译的动态，科学家们能够更深入地理解细胞过程以及蛋白质合成在健康和疾病中的重要性。
