當(dāng)一個(gè)細(xì)胞中存在過多或過少的染色體,就會(huì)導(dǎo)致不良后果,如出現(xiàn)癌癥和腫瘤。一般來說,細(xì)胞是在有絲分裂M期通過其母細(xì)胞獲得的染色體,如果這個(gè)過程出現(xiàn)錯(cuò)誤,染色體分配不均,就會(huì)出現(xiàn)異常染色體數(shù)目。近期一組研究人員解析了有絲分裂后期,細(xì)胞是如何設(shè)法分裂為兩個(gè)大小相等的子細(xì)胞的作用機(jī)制,
此前研究人員發(fā)現(xiàn)在中期細(xì)胞周期階段時(shí),一個(gè)分裂的細(xì)胞利用了馬達(dá)蛋白dynein及兩種信號,地將細(xì)胞的有絲分裂紡錘體結(jié)構(gòu)排列在了細(xì)胞的中部。有絲分裂紡錘體是由微管構(gòu)成,從細(xì)胞一側(cè)的一個(gè)紡錘體極延伸至細(xì)胞中部的復(fù)制染色體,其它微管則將紡錘體極與皮質(zhì)連接起來,在細(xì)胞內(nèi)來回拉動(dòng)紡錘體極,直至紡錘體和染色體沿著細(xì)胞中心軸排列。
在這一基礎(chǔ)上,研究人員又發(fā)現(xiàn)在有絲分裂后期,微管會(huì)將配對的染色體分開,從而使得每條染色體的一個(gè)拷貝zui終進(jìn)入到一個(gè)新子細(xì)胞中。在細(xì)胞進(jìn)入到細(xì)胞分裂的zui后階段,細(xì)胞膜內(nèi)陷的位點(diǎn)取決于有絲分裂紡錘體的位置。
如果位置處在細(xì)胞的中間,細(xì)胞則會(huì)對稱分裂,比如所有在組織培養(yǎng)皿中培育的人類細(xì)胞系,以及大約95%的人體細(xì)胞都是均等分裂,生成大小相等的子細(xì)胞。如果紡錘體偏離中心,子細(xì)胞則大小不等。不均等分裂發(fā)生于干細(xì)胞中,導(dǎo)致了一個(gè)子細(xì)胞仍為干細(xì)胞,而另一個(gè)成熟為其他諸如皮膚細(xì)胞或肌肉細(xì)胞等細(xì)胞類型。
在這個(gè)過程中,馬達(dá)蛋白dynein發(fā)揮了重要作用,這是一種動(dòng)力蛋白,能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械力,產(chǎn)生細(xì)胞分裂所需動(dòng)力,之前的研究就表明細(xì)胞分裂的先決條件是染色體分離,并且需要產(chǎn)生推動(dòng)染色體分開的機(jī)械力,動(dòng)力蛋白提供了這種機(jī)械力。
這項(xiàng)研究補(bǔ)充了這一過程,研究發(fā)現(xiàn)在分裂晚后期成對染色體被拖到了細(xì)胞的對側(cè),當(dāng)進(jìn)一步的細(xì)胞分裂時(shí),這些細(xì)胞能夠通過調(diào)整連接紡錘體的細(xì)胞膜,而非在細(xì)胞內(nèi)移位紡錘體來糾正這一問題。