细胞分裂内部结构重组机制揭示
发布时间: 2024-10-30 15:45:45
分裂细胞中的细胞骨架图像（左）和体外重建时的图像（右）。PRC1（绿色）交叉连接微管。图片来源：西班牙巴塞罗那基因组调控中心
科技日报北京10月29日电（记者张梦然）活细胞如果被比喻为一个繁忙的大都市，细胞分裂就像是这座城市的全面改造工程。现在，西班牙和德国研究团队揭示了细胞分裂过程中重组其内部结构的机制，并借此创新地开发了一种系统，其仅需几分钟即可完成细胞骨架组织状态的重大转换。该成果发表在28日出版的《自然·通讯》杂志上。
细胞分裂中的一个关键角色是微管细胞骨架，其为细胞提供了结构支持，促进了细胞内物质运输，并确保了染色体正确分离。
来自西班牙巴塞罗那基因组调控中心和德国多特蒙德马克斯·普朗克分子生理学研究所的科学家发现，一种名为PRC1的蛋白质可连接微管，并在微管重叠和染色体分离的重要区域形成结构来发挥作用。然而，PRC1的活动受到严密控制，从而能确保微管在恰当的时间和位置组装。这种控制是通过一种称为磷酸化的化学过程实现的。在这一过程中，酶会在PRC1的特定区域添加化学标记以影响其活性。
团队借此开发了一个全新系统。该系统允许他们在生物体系之外，精确控制和逆转细胞分裂不同阶段相关的细胞骨架结构的变化。这项新技术使科学家能够以前所未有的细节水平，实时观察细胞分裂的控制过程。
这一技术进步对理解细胞分裂过程中的基本机制具有重要意义，为治疗由细胞分裂异常引起的疾病（如癌症）提供了新思路。同时，此类发现加深了人们对自然界复杂性的认识，展示了细胞内部高度有序且复杂的系统运作。
细胞骨架系统的主要作用是维持细胞的一定形态，是“房梁”；同时，它还是细胞内物质运输和细胞器移动的“交通大道”。此次，科研人员观察到PRC1蛋白质在连接微管中的作用。他们开发了一套系统，控制不同阶段细胞骨架结构的变化，以此实现对细胞分裂机制在更微小尺度上的观察。小小的细胞，其实是一个复杂运作的工厂。它如此精巧，有时甚至令人难以理解。我们只能尽力去洞察细胞的运作机制，才能在它出错时拥有纠正的能力。
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