秀丽隐杆线虫胚胎中核仁的转录模板组装研究 —— 揭示无膜细胞器动态组装的新机制

核仁作为核糖体生物发生位点，其组装机制尚不明确。研究发现其组装动力学无法用简单相分离模型解释，提出核糖体 RNA 转录驱动的主动组装模型，定量匹配线虫胚胎不同发育阶段动力学，预测核体积与组装时间的 1/3 幂次缩放关系并获验证，为理解无膜细胞器组装提供新视角。

　　

核仁是由 RNA 和蛋白质组成的多组分结构，作为细胞核内核糖体生物发生的场所。其作为生物分子凝聚体的典型代表，组装由相分离驱动已被广泛研究。尽管核仁的稳态大小可通过相分离热力学定量解释，但实验测得的组装动力学与相分离系统松弛至平衡态的简单模型不一致。研究表明，核糖体 RNA（rRNA）转录主动驱动核仁组装的模型能更好描述该动力学过程。该转录模板主动组装模型定量解释了早期线虫胚胎不同发育阶段观察到的快速动力学，以及胚胎大小的 RNA 干扰（RNAi）扰动结果。模型预测组装时间与细胞核体积呈 1/3 幂次缩放关系，并得到实验数据验证。本研究凸显了转录等主动过程在调控无膜细胞器组装位置和时间中的作用。