研究人員發(fā)現(xiàn)人類細(xì)胞如何保持正確數(shù)量的染色 體
細(xì)胞分裂是人類,，動(dòng)物和植物中必不可少的過程,，因?yàn)樗劳龌蚴軅募?xì)胞在整個(gè)生命過程中得到補(bǔ)充,。細(xì)胞在普通人中至少分裂十億次，通常沒有任何問題,。然而,，當(dāng)細(xì)胞分裂出錯(cuò)時(shí),，它可能導(dǎo)致一系列疾病,，如癌癥，生育和發(fā)育問題,，包括出生時(shí)染色體數(shù)量錯(cuò)誤的嬰兒,，如唐氏綜合癥。
“在細(xì)胞分裂過程中,，母細(xì)胞分裂為兩個(gè)子細(xì)胞,，在此過程中，母細(xì)胞中的 DNA 以染色體的形式包裹,，被分成兩組,。為此，稱為微管的繩狀結(jié)構(gòu),。QMUL 生物和化學(xué)科學(xué)學(xué)院的結(jié)構(gòu)細(xì)胞和分子生物學(xué)高級(jí)講師 Viji Draviam 博士說：“在一個(gè)叫做動(dòng)粒的特殊位點(diǎn)抓取染色體,，將 DNA 拉開。”
“我們已經(jīng)確定了兩種蛋白質(zhì) - 微小的分子機(jī)器 - 能夠在染色體和微管之間正確連接,。當(dāng)這些蛋白質(zhì)不能正常運(yùn)作時(shí),，細(xì)胞就會(huì)失去或獲得染色體。這一發(fā)現(xiàn)讓我們看到了重要的一步,。在細(xì)胞分裂的過程中,。“這項(xiàng)研究發(fā)表于今天發(fā)表在 Nature Communications 雜志上,，有助于解釋稱為非整倍性的病癥 - 當(dāng)細(xì)胞最終染色體數(shù)量錯(cuò)誤時(shí),。
使用高分辨率顯微鏡觀察活體人體細(xì)胞的內(nèi)部運(yùn)作，英國(guó)劍橋大學(xué)的 Draviam 博士及其同事和德國(guó)海德堡的歐洲分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了兩種蛋白質(zhì) --Aurora- B 激酶和 BubR1 結(jié)合的 PP2A 磷酸酶 - 相互作用,，分別添加或去除磷酸基團(tuán),，以正確控制微管與染色體的附著,。
共同作者,，德拉維亞博士的博士生 Duccio Conti 說：“我們發(fā)現(xiàn) Aurora- B 激酶和 BubR1 結(jié)合的磷酸酶之間的平衡對(duì)于維持人體細(xì)胞中正確的染色體數(shù)量非常重要?！?/span>
了解細(xì)胞分裂的潛在分子機(jī)制可以幫助治療一系列疾病和病癥,。
“侵襲性癌癥通常顯示不規(guī)則數(shù)量的染色體。正常人類細(xì)胞通常有 23 對(duì)染色體,；然而,，癌細(xì)胞可以有 50 個(gè)或更多染色體。要明確診斷非整倍性的潛在原因,，還要專門針對(duì)或治療非整倍性,，要了解導(dǎo)致非整倍性的原因，“Draviam 博士補(bǔ)充道,。
有些人天生就有突變使他們易于非整倍性,。一種這樣的病癥是鑲嵌雜色非整倍性（MVA)，其中患者缺少一小部分 BubR1 蛋白,。這是一種非常罕見的疾病,，但受影響的人可能患有小頭畸形（小于正常頭部），生長(zhǎng)受限,，大腦和神經(jīng)系統(tǒng)問題,，發(fā)育遲緩，精神殘疾和癲癇發(fā)作,，以及患癌癥的風(fēng)險(xiǎn)增加,。
Draviam 博士說：“看看在他們的 DNA 中缺少部分 BubR1 基因的 MVA 患者的 AuroraB 激酶水平將是有用的。為了抵消這些患者中 BubR1 的喪失,，可能會(huì)減少 Aurora-B,。我們也很想知道染色體是否在缺乏 BubR1 結(jié)合磷酸酶的患者中正常捕獲。這可能揭示了解決患有 BubR1 突變的患者中染色體數(shù)量的其他變化的新方法。
“在生育治療中,，研究這兩種蛋白質(zhì)在動(dòng)粒上的水平將是有用的,，以便選擇健康的卵子植入女性的子宮中，為她們提供成功懷孕的最佳機(jī)會(huì),?！?/span>
Draviam 博士總結(jié)道：“通過促進(jìn)對(duì)染色體分離過程的分子理解，這項(xiàng)工作將支持未來(lái)染色體數(shù)量不斷變化的各種疾病的預(yù)測(cè)標(biāo)記或藥物靶標(biāo)的發(fā)展,?！?/span>
來(lái)源：中國(guó)基因網(wǎng)
