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        如何保持體形對于繁殖成功至關(guān)重要
        
			
        
				2019-01-24 12:17:08
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        弗朗西斯克里克研究所和倫敦國王學(xué)院的新研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞必須保持其形狀和比例，才能通過細(xì)胞分裂成功繁殖。
        

        該研究發(fā)表在Nature Communications上，揭示了鱗片的基本生物學(xué)基礎(chǔ)，即細(xì)胞在生長或縮小時(shí)保持其比例。這一原則在整個(gè)生命中都可以看到，從單細(xì)胞到復(fù)雜的生物，但它的生物起源仍然是一個(gè)謎。
        

        如何保持體形對于繁殖成功至關(guān)重要
        

        通過研究來自相關(guān)的日本血吸蟲和粟酒裂殖酵母的酵母細(xì)胞，研究小組發(fā)現(xiàn)縮放在細(xì)胞分裂中起著至關(guān)重要的作用。為了通過細(xì)胞分裂成功繁殖，裂殖酵母細(xì)胞需要復(fù)制它們的DNA然后分裂中間以產(chǎn)生兩個(gè)新細(xì)胞。新的研究表明，保持正確的形狀對細(xì)胞找到分裂應(yīng)該發(fā)生的“中間”至關(guān)重要。
        

        裂殖酵母細(xì)胞通常是丸狀的，并且尖端發(fā)送在中間相遇的分子信號。最新的研究發(fā)現(xiàn)，如果細(xì)胞太圓而且末端距離不夠遠(yuǎn)，則信號會(huì)混淆，細(xì)胞無法分辨中間位置。當(dāng)圓形細(xì)胞分裂時(shí)，它會(huì)偏離中心，這可能會(huì)撕裂DNA并殺死細(xì)胞或在一個(gè)細(xì)胞中留下兩個(gè)DNA拷貝，而在另一個(gè)細(xì)胞中則沒有。
        

        Snezhka Oliferenko教授解釋說：“如果一個(gè)部門在一個(gè)細(xì)胞中留下兩個(gè)拷貝的DNA，那么沒有DNA的那個(gè)將會(huì)死亡，而那個(gè)有兩個(gè)拷貝的那個(gè)可能會(huì)在下一次分裂時(shí)產(chǎn)生問題，這在人體細(xì)胞中會(huì)導(dǎo)致癌癥。”克里克和國王的研究組組長。“為了避免這種情況，分裂發(fā)生在正確的位置是至關(guān)重要的。我們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的形狀決定了它將分裂的位置，突出了在細(xì)胞水平上擴(kuò)展的關(guān)鍵功能。這有助于回答基因進(jìn)化問題，為什么和當(dāng)生物體的大小發(fā)生變化時(shí)，生物體將如何進(jìn)化。“
        

        當(dāng)酵母細(xì)胞經(jīng)過基因編輯或喂養(yǎng)限制飲食時(shí)，它們會(huì)在收縮時(shí)縮小以保存營養(yǎng)。
        

        “我們發(fā)現(xiàn)日本血吸蟲依賴于一種叫做rga4的基因來調(diào)節(jié)生長，因此當(dāng)細(xì)胞收縮時(shí)細(xì)胞就會(huì)保持其形狀，”主要作者，Gune Gu博士說，他是Snezhka實(shí)驗(yàn)室的博士后。“細(xì)胞只是分成相同形狀的較細(xì)胞，能夠像正常一樣生存和繁殖。”
        

        研究小組發(fā)現(xiàn)，當(dāng)他們禁用rga4基因時(shí)，細(xì)胞失去了它們的擴(kuò)展能力，所以它們變得太“胖”而且偏離了中心。然而，當(dāng)這些遺傳編輯的細(xì)胞在狹窄的通道中生長以保持它們變薄時(shí)，它們正常分裂。
        

        “只要長寬比長度正確，日本血吸蟲就可以準(zhǔn)確地在中間分裂，并繼續(xù)茁壯成長，”Snezhka說。“這是一個(gè)美麗的有機(jī)體研究，因?yàn)樗试S我們測試基本的生物學(xué)原理，并獲得清晰，優(yōu)雅的結(jié)果。我們可以提出諸如'縮放有什么意義?'，'為什么細(xì)胞形狀重要?'等問題。通過研究日本血吸蟲和S. pombe等姐妹物種之間的異同，我們可以深入了解對生命本身至關(guān)重要的過程。“
        
			

			
          
        
			
        
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