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科學家首次在細胞外創造出細胞分裂

科學家首次在細胞外創造出細胞分裂

2019-05-31 Comments 0 Comment

據外媒報導,細胞分裂是最基本的生物學功能之一,它對生命來說至關重要,但關於細胞分裂還有太多我們不了解的地方。為了找出更多的答案,芝加哥大學的研究人員首次成功地在細胞外重新創造了細胞分裂,這甚至讓他們自己都感到驚訝。

從我們被設想成一個單細胞到我們的傷口在成年後自行癒合,細胞分裂是生物體生長和生存的關鍵部分。雖然我們大體上理解它的工作原理,但我們在某種程度上仍不能搞明白這其中的細微差別。

因此,這項新研究展開了進一步的研究。為了做到這一點,他們將“成分”從細胞中移除,並在細胞外進行重組。但令他們沒想到的是這個臨時細胞居然會像正常細胞一樣分裂。

首先,研究小組分離出肌動蛋白,這是細胞分裂過程的關鍵蛋白。而奇蹟就發生在研究人員加入肌球蛋白–一種參與肌肉收縮的運動蛋白–的時候。令人驚訝的是,肌球蛋白向肌動蛋白液滴的中心移動,然後從中間把它們掐掉,隨後形成了兩個獨立的“細胞”。

cell-division-1.png

“這方面還沒有先例,”該研究首席研究員Margaret Gardel表示,“它看起來就像驅動細胞分裂的紡錘體。”

透過建模過程背後的物理原理,團隊更好地理解了為什麼會發生這樣的情況。研究人員發現,肌動蛋白將自己組織成平行線,因為這是它們發現阻力最小的地方。而肌球蛋白也在嘗試著做同樣的事情,聚集在中間,但如果太多的肌球蛋白聚集在一個地方反而會打斷液滴。

雖然它不是自然細胞分裂方式的完美復製品,但該團隊表示,它是理解基本原理的一個很好的模型。它還可能激發人造細胞和其他的醫學突破。

相關研究報告已發表《PNAS》上。

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