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UPF科学家揭示细胞如何控制细胞分裂过程中的最终切割

导读细胞分裂是器官生长和体内平衡的最关键时期之一。体内的细胞以不同的速度增殖。有些人在一生中不断地分裂,比如肠道内的那些,而其他人则很...

细胞分裂是器官生长和体内平衡的最关键时期之一。体内的细胞以不同的速度增殖。有些人在一生中不断地分裂,比如肠道内的那些,而其他人则很少分裂。细胞分裂是生物学的核心,也是疾病的核心。

细胞分裂是一种高保真物理过程,以分离成两个子细胞而告终,这一过程称为胞质分裂。

细胞分裂是将一个细胞分成两个子细胞,起始于形成细胞骨架的细丝在赤道周围扼杀母细胞。接下来,细胞在赤道收缩以及子细胞的离心运动导致子细胞之间的连接变细(图 1)。UPF 分子生理学实验室负责人兼该项目的负责人Miguel A. Valverde博士说:“这就像将两片口香糖分开,形成一条又长又薄的口香糖,最终会裂开。”连接两个子细胞的长而薄的质膜和细胞质被称为细胞间桥,导致两个独立细胞的最终切口称为脱落。

图 1. 母细胞分成两个不同细胞分裂阶段的子细胞的延时显微照片。

然而,由于施加的机械力而导致的牙龈被动破裂(拉开)与迷人的精密脱落机制之间存在重大差异。在脱落的情况下,细胞间桥的变薄形成小于一微米(10-6米)的直径,目的是使其形状和大小适应弹簧状蛋白质及其调节剂的锚定,这些蛋白质会扼杀质膜以产生两个独立的细胞。“最后的切割是细胞分裂的关键一步。它不能发生得太快,因为子细胞可能无法接收到所有需要的信息,也不能太晚,因为分离的子细胞可能会再次融合成一个具有两个细胞核的单个细胞,从而获得错误数量的染色体,这被称为非整倍性– 多种癌症的一个显着特征”,UPF 发育生物学小组的首席研究员Cristina Pujades博士肯定地说。

癌症通常是 DNA 突变或细胞分裂方式问题的结果。

自从 19 世纪发现细胞分裂以来,科学家们一直试图解开这一高精度过程的运作机制。“我们推断,在子细胞之间形成细胞间桥的过程中,质膜会拉紧,这可能会激活机械敏感离子通道,”科学出版物的第一作者Julia Carrillo博士说。

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