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      如何保持體形對于繁殖成功至關重要
      
			
      
				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院的新研究發(fā)現(xiàn)，細胞必須保持其形狀和比例，才能通過細胞分裂成功繁殖。
      

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

      如何保持體形對于繁殖成功至關重要
      

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

      裂殖酵母細胞通常是丸狀的，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)，如果細胞太圓而且末端距離不夠遠，則信號會混淆，細胞無法分辨中間位置。當圓形細胞分裂時，它會偏離中心，這可能會撕裂DNA并殺死細胞或在一個細胞中留下兩個DNA拷貝，而在另一個細胞中則沒有。
      

      Snezhka Oliferenko教授解釋說：“如果一個部門在一個細胞中留下兩個拷貝的DNA，那么沒有DNA的那個將會死亡，而那個有兩個拷貝的那個可能會在下一次分裂時產生問題，這在人體細胞中會導致癌癥。”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重要的。我們發(fā)現(xiàn)細胞的形狀決定了它將分裂的位置，突出了在細胞水平上擴展的關鍵功能。這有助于回答基因進化問題，為什么和當生物體的大小發(fā)生變化時，生物體將如何進化。“
      

      當酵母細胞經過基因編輯或喂養(yǎng)限制飲食時，它們會在收縮時縮小以保存營養(yǎng)。
      

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

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

      “只要長寬比長度正確，日本血吸蟲就可以準確地在中間分裂，并繼續(xù)茁壯成長，”Snezhka說。“這是一個美麗的有機體研究，因為它允許我們測試基本的生物學原理，并獲得清晰，優(yōu)雅的結果。我們可以提出諸如'縮放有什么意義?'，'為什么細胞形狀重要?'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重要的過程。“
      
			

			
        
      
			
      
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