細胞的“快遞員”
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作者：曉陽
在電子商務高度發達的今天，快遞員穿梭於大街小巷，為人們把包裹快遞到家。在我們身體內，也有不少“快遞員”在忙忙碌碌地輸送著各種物質，有的是營養物，有的是垃圾，有的甚至是毒素。其中有一類“快遞員”專門幫助細胞運輸物質，這個“快遞員”的名字叫囊泡。囊泡究竟怎樣運輸物質呢？美國和德國的三位科學家對此進行了深入研究，並因此獲得了2013年諾貝爾生理學或醫學獎。這三位科學家分別是美國生物學家詹姆斯·羅斯曼、蘭迪·謝克曼和德國生物化學家托馬斯·祖德霍夫。
人體裏的“快遞員”
生物體內的細胞像一個個小小的工廠，它們不但會吸收各種營養物質，也會生成人體所需的有益化學物質或一些廢棄物。血液就像人體內的長途運輸公司，可把細胞產生的一些物質運輸到全身各處。然而，這些物質不能直接從細胞內到達血液中，它們得靠囊泡這個“快遞員”來幫忙運送。這些小小的囊泡可以隨意地和細胞膜融合或分離，因此，也可以說囊泡是某些物質進出細胞的“鑰匙”。
囊泡具有真核細胞中十分常見的膜泡結構，是細胞內膜係統不可或缺的重要功能結構組分。
囊泡運輸的物質包括胰島素、激素、生物酶、神經遞質等重要的生物大分子。假如囊泡運輸係統發生病變，細胞運輸機製隨即不能正常運轉，可能導致神經係統病變、糖尿病以及免疫紊亂等嚴重後果。
揭秘囊泡接力跑
長期以來，囊泡一直被視為細胞運輸係統的關鍵部分，但囊泡如何工作一直很神秘。三位獲獎者，正是發現了這些囊泡運輸物質的關鍵秘密：它們會把物質在正確的時間傳遞到正確的地點。
謝克曼發現了囊泡的基因秘密。
謝克曼發現能控製細胞傳輸係統不同方麵的三類基因，從基因層麵上為了解細胞中囊泡運輸的嚴格管理機製提供了新線索。他用酵母作為模型係統，研究其遺傳基礎。結果，他發現，某些基因的變化會導致囊泡堆積在細胞的特定部位，造成擁堵現象。通過逐步定位這些基因，他發現了三類調節囊泡運輸的基因。謝克曼的研究極大促進了現代生物、製藥工業的發展。如今，全球的糖尿病患者都使用酵母生產的胰島素，世界上絕大部分乙肝疫苗也是通過酵母分泌的。
羅斯曼發現了囊泡與細胞膜結合原理的秘密。
在20世紀70年代，當羅斯曼開始研究細胞運輸體係時，他決定創造一個無細胞係統，把這個運輸體係中的各個環節在實驗室中重現。當時很多科學家覺得根本不可能在細胞外將這些環節獨立出來。但是羅斯曼做到了，而且有了許多驚人的發現。