我(wo)們可以將(jiang)細胞(bao)想象成一(yi)輛汽(qi)車，其中有不同的部件執行不同的功(gong)能。例如，在汽(qi)車中，發動(dong)機推(tui)動(dong)汽(qi)車前進，輪胎接觸路面以實(shi)現這(zhe)一(yi)點。對我(wo)們來說(shuo)幸運(yun)的是(shi)，一(yi)名優(you)秀(xiu)的機械師了解汽(qi)車的所(suo)有部件、它們的功(gong)能以及(ji)部件損壞時(shi)如何修復它們。

雖(sui)然汽車是一個有用的起始類比，但現實(shi)情況要復雜一些，因為細(xi)胞包含數千種不同類型的零(ling)件，其中(zhong)大多數我們(men)甚(shen)至不知道它們(men)的功能。

此(ci)外，細胞內的(de)相互(hu)作用是(shi)動態的(de)，并隨著時(shi)間的(de)推移(yi)而變化。在(zai)汽車中，這就好(hao)像方向盤在(zai)汽車行駛時(shi)控(kong)制轉向，但在(zai)汽車熄火時(shi)又(you)變成(cheng)了發動機清(qing)潔裝置。

在所有(you)這些(xie)分子和時間(jian)復雜(za)性(xing)中，我們如何真(zhen)正知道單個蛋白質(zhi)的(de)作用(yong)？

從歷史看(kan)，科(ke)學(xue)家們(men)通(tong)過從細胞的其余部分中純化出一種蛋(dan)白質并單獨(du)測試其特性來解決這個(ge)問題（圖 1）。此類研(yan)究稱為體外研究，拉丁語為(wei)“玻璃(li)內(nei)(nei)"，如玻璃(li)試管或燒瓶(ping)內(nei)(nei)。

這(zhe)些(xie)類型的(de)研究(jiu)揭示了基本的(de)生物學原理，包括了解如何：

• 染色體在細(xi)胞(bao)分裂過程中分離成子細(xi)胞(bao)。

• 信使RNA在(zai)核糖體上(shang)被翻譯成蛋白(bai)質。

• 細胞通過(guo)胞吞作(zuo)用和胞吐作(zuo)用與其鄰(lin)居和環境相互(hu)作(zuo)用。

圖 1.粉紅色(se)(se)三角(jiao)形蛋白將(jiang)紫色(se)(se)圓(yuan)圈(quan)(quan)轉換為綠色(se)(se)圓(yuan)圈(quan)(quan)。科(ke)學家從(cong)細胞中純化這種蛋白(bai)質(zhi)（左），并(bing)在體外仔細檢查和了解這種活性 （右）。

這些類型的研究有助于我(wo)們在細胞和(he)分子水平上(shang)了解生命。此(ci)外，這些基(ji)礎科學(xue)研究奠定了了解疾病出了什么問題(ti)以及如(ru)何解決它的基(ji)礎。

可以這樣想 - 如果您(nin)的機械師從未聽(ting)說過(guo)制動(dong)器(qi)并且不知道它們的作用，那么您(nin)可能不會(hui)修好(hao)制動(dong)器(qi)！

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