研究揭示細(xì)胞在有絲分裂后如何重建
細(xì)胞分裂時(shí),需要重建細(xì)胞核并組織基因組。布里斯托大學(xué)的新合作研究表明細(xì)胞如何通過將絲狀肌動蛋白(F-肌動蛋白)意外地部署到細(xì)胞核來實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。
該研究在線發(fā)表在“自然細(xì)胞生物學(xué)”雜志上,提供了第一個(gè)證據(jù),證明細(xì)胞核中的肌動蛋白聚合有助于重塑細(xì)胞核并在細(xì)胞分裂后重組細(xì)胞基因組(有絲分裂)。
在包括人類在內(nèi)的哺乳動物中,細(xì)胞核包裝并保護(hù)基因組。當(dāng)人體細(xì)胞分裂時(shí),核被解剖以允許染色體的分離。一旦染色體分離完成,新細(xì)胞需要重新構(gòu)建其細(xì)胞核并組織其基因組。這個(gè)過程雖然對生命至關(guān)重要,卻人們知之甚少。
這項(xiàng)工作是與Robert Grosse教授的實(shí)驗(yàn)室(德國馬爾堡大學(xué))合作完成的,他們揭示了子細(xì)胞核中瞬時(shí)和高度動態(tài)的F-肌動蛋白的形成,因?yàn)樗鼈冊谟薪z分裂后開始重建它們的細(xì)胞核。肌動蛋白(F-肌動蛋白)的聚合容易發(fā)生在細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中;它在控制細(xì)胞形狀和使細(xì)胞爬行方面發(fā)揮著非常重要的作用。細(xì)胞分裂后不久在細(xì)胞核中發(fā)現(xiàn)這種瞬時(shí)和動態(tài)的F-肌動蛋白,暗示它可能是重建細(xì)胞核和重新組織基因組所必需的。
Alice Sherrard是本研究的共同第一作者,也是Abderrahmane Kaidi博士的博士生,他開發(fā)并實(shí)施了互補(bǔ)和跨學(xué)科的方法,以便在細(xì)胞分裂后可視化核結(jié)構(gòu)和基因組組織。在這樣做時(shí),愛麗絲透露,F(xiàn)-肌動蛋白形成的破壞導(dǎo)致細(xì)胞不能擴(kuò)大其核體積以及它們無法使其基因組去緊密。由于這些缺陷,細(xì)胞在檢索DNA中編碼的遺傳信息方面效率低下;因此,它們分裂得更慢。
首席研究員布里斯托爾大學(xué)細(xì)胞與分子醫(yī)學(xué)學(xué)院癌癥生物學(xué)專家Abderrahmane Kaidi博士表示,這一發(fā)現(xiàn)推動了我們在空間和時(shí)間方面對基因組調(diào)控的基本知識,并可能對理解癌癥和退化產(chǎn)生重大影響。
“這項(xiàng)研究突出了基因組織的時(shí)空控制對正常細(xì)胞功能的重要性,我們繼續(xù)確定調(diào)節(jié)這些過程的原理及其對癌癥和退化的影響,”Kaidi博士說。
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