科學家找到有絲分裂異常的新細節恢復纏結的染色體可防止細胞癌變
在2022 年4 月29 日發表於《細胞生物學》期刊上的一篇文章中,華威大學研究團隊通過細胞“手術”確定了癌症的起源。據悉,若在有絲分裂過程中出現異常,兩個細胞可能無法獲得正確數量的染色體。而了解異常細胞分裂的發生原因和方式,或有助於找到預防癌症的新方法。
染色體(粉紅色)、紡錘體(藍色)與細胞膜(綠色)
若染色體在此過程中“丟失”,一些細胞可能在分裂時轉變成癌細胞。而華威大學(University of Warwick)的這項新研究,就揭示了它們是如何發生、以及如何恢復的。
研究配圖- 1:排斥區外未對齊的染色體被包裹在內膜中
在有絲分裂之前,細胞會首先複製所有染色體,然後將副本均分給兩個新細胞—— 而被稱作紡錘體的蛋白質結構,在其中扮演了重要的角色(在分裂前將染色體拉向兩端)。
研究配圖- 2:借助CNEP-E 抑製劑,對穩定二倍體RPE1 細胞中未對齊的染色體進行誘導處理。
然而細胞分裂過程並不是總那麼順風順水,有時子細胞最終會得到錯誤數量的染色體,並對其功能和未來的分裂造成傳遞影響。在超過2/3 的實體瘤中,都可以找到這種“非整倍體”。
研究配圖- 3:鞘狀染色體對細胞分裂的影響
正因如此,調查這種意外狀況是如何發生的,或有助於科學家們找到預防某些形式的癌症的新方法。好消息是,華威大學研究人員剛剛介紹了他們的最新發現。
研究配圖- 4:鞘狀染色體促進微核的形成
新細節在於染色體會在紡錘體周圍密集的膜中發生纏結,從而阻擋它們被分選到子細胞中。而當研究人員借助“細胞器重定位”技術來解開纏繞時,細胞分裂又會再次變得健康。
研究配圖- 5:鞘狀染色體的錯誤分離,會導致微核的NE 被破壞。
通訊作者Stephen Royle 指出:此前許多針對細胞分裂的研究,都將目光瞄向了紡錘體—— 比如它們是如何工作的、以及為何在癌化過程中出錯。
研究配圖- 6:ER 在有絲分裂細胞中的可誘導重定位
而新研究將關注點轉移到了細胞分裂時的內膜上,最終明確了一點—— 以這種方式丟失的染色體,或是引發細胞癌化的直接危險因素。
研究配圖- 7:通過ER 的誘導重定位,來挽救鞘狀染色體。
目前研究人員正在努力了解染色體是如何纏結的,但後續還需開展大量深入的研究,才能最終找到有助於修復該過程、並預防某些形式的癌症的新方法。
有關這項研究的詳情,已經發表在近日出版的《細胞生物學雜誌》(Journal of Cell Biology)上。
原標題為《Endomembranes promote chromosome missegregation by ensheathing misaligned chromosomes》。