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      '冰雹瑪麗'機(jī)制可以拯救染色體嚴(yán)重受損的細(xì)胞
      
			
      
				2019-06-18 09:44:52
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      對細(xì)胞生命至關(guān)重要的DNA被包裝在染色體中，并且存在各種檢查點(diǎn)，修復(fù)機(jī)制和其他細(xì)胞保護(hù)措施以在細(xì)胞生長和分裂期間維持染色體的完整性。然而，這些保護(hù)措施可能會(huì)失敗，細(xì)胞可能會(huì)發(fā)現(xiàn)自己試圖分裂成兩個(gè)子細(xì)胞，其中一個(gè)松散的染色體片段從一條破損的染色體上漂走。
      

      '冰雹瑪麗
      

      威廉·沙利文稱這是一個(gè)“最糟糕的情況”。潛在的后果包括細(xì)胞死亡或癌細(xì)胞失控。但是，加州大學(xué)圣克魯茲分校，細(xì)胞和發(fā)育生物學(xué)教授沙利文已經(jīng)發(fā)現(xiàn)這個(gè)細(xì)胞還有另外一個(gè)技巧來拯救破碎的染色體。
      

      沙利文實(shí)驗(yàn)室發(fā)表在6月5日出版的“細(xì)胞生物學(xué)雜志”上的最新研究結(jié)果揭示了一種顯著機(jī)制的新方面，這種機(jī)制通過細(xì)胞分裂過程攜帶破碎的染色體，從而可以在子細(xì)胞中修復(fù)和正常運(yùn)作。沙利文一直在果蠅Drosophila melanogaster中研究這一過程。他的實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造了一種蒼蠅，其中由于DNA切割酶的表達(dá)，破碎的染色體很常見。
      

      “我們有蒼蠅，其中80%的細(xì)胞在DNA中有雙鏈斷裂，蒼蠅很好，”他說。“電池有這種驚人的機(jī)制，就像冰雹瑪麗通過，時(shí)間不多了。”
      

      該機(jī)制涉及產(chǎn)生DNA系鏈，其作為生命線以保持破碎的片段與染色體連接。強(qiáng)大的新顯微鏡技術(shù)使研究人員能夠觀察活細(xì)胞的整個(gè)過程，明亮的熒光標(biāo)簽突出顯示染色體和其他細(xì)胞成分。
      

      當(dāng)細(xì)胞分裂時(shí)，它復(fù)制其染色體，為每個(gè)子細(xì)胞制作一組。細(xì)胞核周圍的膜，使染色體與細(xì)胞的其他部分分開，分解。然后兩組染色體排列并分離到細(xì)胞的相對側(cè)，被稱為紡錘體的微管結(jié)構(gòu)拉開。在每組染色體周圍形成新的核膜，新細(xì)胞膜將兩個(gè)子細(xì)胞分開。
      

      沙利文的研究表明，染色體片段不會(huì)與其他染色體分離，而是在新形成的核膜關(guān)閉之前被拉入。“DNA系鏈似乎可以阻止核膜封閉，然后染色體片段在最后一刻才會(huì)滑入，”沙利文說。
      

      然而，如果這種機(jī)制失敗，并且染色體片段留在細(xì)胞核外，后果是可怕的。該片段形成具有其自身膜的“微核”，并且變得易于對其遺傳物質(zhì)進(jìn)行大量重排，然后可以在下一次細(xì)胞分裂期間將其重新?lián)饺肴旧w中。微核和基因重排常見于腫瘤細(xì)胞。
      

      “我們希望了解阻止這種情況發(fā)生的機(jī)制，”沙利文說。“我們目前正在鑒定負(fù)責(zé)產(chǎn)生DNA系鏈的基因，這可能成為下一代癌癥治療的新靶點(diǎn)。”
      

      沙利文剛剛從國家普通醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所獲得了一份為期四年，150萬美元的新資助，以繼續(xù)這項(xiàng)研究。
      

      研究生Travis Karg是新論文的第一作者，該論文表明紡錘體微管在驅(qū)動(dòng)染色體片段的延遲分離中起著重要作用。除了沙利文之外，其他共同作者還是加州大學(xué)舊金山分校的Mary Williard Elting和Sophie Dumont以及加州大學(xué)圣克魯茲分校的Hannah Vicars。這項(xiàng)工作得到了美國國立衛(wèi)生研究院的資助。
      
			

			
        
      
			
      
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