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新機制挑戰細胞分裂老觀點

時間:2017-7-14閱讀:76
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我們的原代細胞在不斷進行著復制和分裂,人體通過這一機制修復受損組織、再生皮膚和毛發。有絲分裂是一個復雜的過程,細胞需要復制自己的遺傳物質,并將它們平分給兩個子細胞。如果這一過程出現問題,就會引起多種疾病甚至癌癥。
拓撲異構酶2(Topo 2)對于染色體分離至關重要。研究人員深入研究了Topo 2的作用機制,他們發現,還發現染色體長度對這個酶的作用時間有決定性的影響。
快刀斬亂麻
細胞準備進行分裂時,會復制DNA并將其壓縮成為染色體對。不過,這兩條染色體是纏繞在一起的,就像亂糟糟的耳機線。染色體要正確分配給子細胞,就需要先把它們之間的纏結一一解開。
上海滬宇介紹到,原代細胞面臨這個問題有兩個選擇,要么耐心地拆開纏結,要么先切開纏結再進行修補。Topo 2就是用來快刀斬亂麻的。
在DNA復制之后,Topo 2能切開纏結而后填補切口,以此解開染色體對。Topo 2的這種功能早就為人所知,不過人們一直認為Topo 2動作很快,而且對所有染色體一視同仁。
從理論上看,不論染色體是長還是短,只要染色體之間的纏結數相同,Topo2解開它們的時間就是一定的。然而研究人員發現,Topo2解開較長的染色體需要更長的時間。
進一步研究顯示,Topo2在染色體拉伸時才有活性,當*個纏結處于拉力之下,Topo2才開始一個個地解結。研究人員指出,這種拉力來源于微管。微管是有絲分裂紡錘體的一部分,它們錨定在染色體的著絲粒上,以便將一對染色體拉開。
上海滬宇解釋到,“我們驚訝的看到,染色體越長,酶解開它們的時間就越長。”這是因為微管拉開染色體的速度是一定的,短染色體上的纏結能更快受到拉力。對于長染色體而言,拉力需要更長時間才能擴散到所有纏結。
這項研究告訴我們,只有感受到微管的拉力時(有絲分裂后期),染色體才會解開。而且,長染色體比短染色體解開的時間更長。
有絲分裂是生物體內重復次數Z多的復雜過程,我們需要詳細了解其中的每一個步驟。 細胞分裂的正常進行,是原代細胞和生物體生存的關鍵。

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