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      父母的染色體在胚胎的第一次分裂期間保持分開
      
			
      
				2019-04-09 14:15:41
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      人們一直認為，在胚胎第一次細胞分裂過程中，一個紡錘體負責將胚胎的染色體分成兩個細胞。EMBL科學家現(xiàn)在表明，實際上有兩個錠子，每組父母染色體一個，這意味著每個父母的遺傳信息在整個第一部分中保持分開?？茖W于2018年7月12日發(fā)布了改變生物學教科書的結(jié)果。
      

      父母的染色體在胚胎的第一次分裂期間保持分開
      

      這種雙軸形成可能解釋了哺乳動物早期發(fā)育階段的高錯誤率，跨越了最初的幾個細胞分裂。“這個項目的目的是找出為什么在這些第一部門中發(fā)生了這么多錯誤，”領導該項目的EMBL組組長Jan Ellenberg說。“我們已經(jīng)知道在昆蟲這樣的簡單生物體中形成雙紡錘體，但我們從未想過像老鼠這樣的哺乳動物會出現(xiàn)這種情況。這一發(fā)現(xiàn)令人大吃一驚，表明你應該為意外事件做好準備。”
      

      解決了一個20歲的謎團
      

      科學家們一直認為，父母的染色體在雙細胞胚胎的細胞核中占據(jù)了兩個半月形的部分，但目前尚不清楚如何解釋這一點。“首先，我們只關注父母染色體的運動，我們無法理解分離的原因，”EMBL的Ellenberg小組的科學家，該論文的第一作者Judith Reichmann說。“只有專注于微管 - 主軸的動態(tài)結(jié)構(gòu) - 我們才能第一次看到雙主軸。這使我們能夠為這個已有20年之久的神秘事物提供解釋。”
      

      什么是有絲分裂?
      

      有絲分裂是細胞分裂的過程，當一個細胞分裂成兩個子細胞時。它發(fā)生在多細胞生物的整個生命周期中，但在生物體生長和發(fā)育時尤為重要。有絲分裂的關鍵步驟是將相同的基因組拷貝傳遞給下一代細胞。為此，DNA被復制并組織成稱為染色體的密集線狀結(jié)構(gòu)。然后將染色體連接到長蛋白質(zhì)纖維上 - 組織成紡錘體 - 將染色體拉開并觸發(fā)兩個新細胞的形成。
      

      什么是主軸?
      

      主軸由稱為微管的薄的管狀蛋白質(zhì)組件制成。在動物細胞的有絲分裂期間，這些管的組生長并且自組織成圍繞染色體的雙極紡錘體。微管纖維向染色體生長并與它們連接，為細胞分離染色體做準備。通常每個細胞只有一個雙極紡錘體，然而，這項研究表明，在第一次細胞分裂期間，有兩個：母體染色體和父體染色體各一個。
      

      新的分子靶點
      

      “雙錠提供了一種先前未知的機制 - 因此可能解釋 - 我們在哺乳動物胚胎的第一個分裂中看到的常見錯誤，”Ellenberg解釋說。這種錯誤可導致細胞具有多個細胞核，從而終止發(fā)育。“現(xiàn)在，我們有一個新的機制可以追蹤并確定新的分子目標。重要的是要弄清楚它是否在人體中起作用，因為這可以為研究如何改善人類不孕癥治療提供有價值的信息，例如“。
      

      生命的開始
      

      此外，本文的知識可能會影響立法。在一些國家，法律規(guī)定人類生命開始 - 因此受到保護 - 當受精后母體和父系核融合時。如果事實證明雙軸過程在人體中的作用是相同的，那么這個定義并不完全準確，因為在第一次細胞分裂后，一個細胞核中的聯(lián)合稍晚發(fā)生。
      

      直到現(xiàn)在都不可能
      

      如果沒有在Ellenberg和Lars Hufnagel的EMBL團隊開發(fā)的光板顯微鏡技術(shù)，這一發(fā)現(xiàn)是不可能的，現(xiàn)在可以通過EMBL衍生公司Luxendo獲得。這允許胚胎對光非常敏感并且將被常規(guī)光學顯微鏡方法損壞時的早期發(fā)育階段的實時和3-D成像。光片顯微鏡的高速和空間精確度大大減少了胚胎暴露的光量，可以對這些以前隱藏的過程進行詳細分析。
      
			

			
        
      
			
      
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