Cell：細胞分裂的奧秘
日期：2013-07-24 10:29:04
當一個細胞中存在過多或過少的染色體，就會導致不良后果，如出現癌癥和腫瘤。一般來說，細胞是在有絲分裂M期通過其母細胞獲得的染色體，如果這個過程出現錯誤，染色體分配不均，就會出現異常染色體數目，這被稱為非整倍體，會導致疾病的產生。奇怪的是，盡管這一進程的重要性盡人皆知，但是我們對于這一過程還并不是那么了解。
近期一組研究人員解析了有絲分裂后期，細胞是如何設法分裂為兩個大小相等的子細胞的作用機制——其中涉及了兩個機制，能確保分裂后期正確的主軸位置。這一研究成果公布在Cell雜志上。
此前研究人員發現在中期細胞周期階段時，一個分裂的細胞利用了馬達蛋白dynein及兩種信號，精確地將細胞的有絲分裂紡錘體結構排列在了細胞的中部。有絲分裂紡錘體是由微管構成，從細胞一側的一個紡錘體極延伸至細胞中部的復制染色體，其它微管則將紡錘體極與皮質連接起來，在細胞內來回拉動紡錘體極，直至紡錘體和染色體沿著細胞中心軸排列。
在這一基礎上，研究人員又發現在有絲分裂后期，微管會將配對的染色體分開，從而使得每條染色體的一個拷貝最終進入到一個新子細胞中。在細胞進入到細胞分裂的最后階段，細胞膜內陷的位點取決于有絲分裂紡錘體的位置。
如果位置處在細胞的中間，細胞則會對稱分裂，比如所有在組織培養皿中培育的人類細胞系，以及大約95%的人體細胞都是均等分裂，生成大小相等的子細胞。如果紡錘體偏離中心，子細胞則大小不等。不均等分裂發生于干細胞中，導致了一個子細胞仍為干細胞，而另一個成熟為其他諸如皮膚細胞或肌肉細胞等細胞類型。
在這個過程中，馬達蛋白dynein發揮了重要作用，這是一種動力蛋白，能將化學能轉化為機械力，產生細胞分裂所需動力，之前的研究就表明細胞分裂的先決條件是染色體分離，并且需要產生推動染色體分開的機械力，動力蛋白提供了這種機械力。
這項研究補充了這一過程，研究發現在分裂晚后期成對染色體被拖到了細胞的對側，當進一步的細胞分裂時，這些細胞能夠通過調整連接紡錘體的細胞膜，而非在細胞內移位紡錘體來糾正這一問題。
這也就是說除了dynein以外，還有一種新質膜靶向機制，dynein馬達和這種新機制共同使得細胞每次都將它的紡錘體精確定位在中心，以實現對稱分裂。
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