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卵細胞減數分裂的新機制

日期:2010-08-25 17:43:47

美國加利福尼亞大學、圣地亞哥醫學院和Ludwig癌癥研究所的研究者發現了有性生殖生物細胞減數分裂生成生殖細胞的一種新的特殊機制。研究者通過這個特殊機制解釋了卵細胞染色體分離時發生染色體分配錯誤導致唐氏綜合征的原因。這一發現在《Nature Cell Biology.》上發表。

    有性生殖就是精子和卵子在受精時發生染色體合并的過程。精子和卵子是經過減數分裂形成的,減數分裂時細胞連續分裂兩次,基因組復制一次從而導致染色體數目減少。精子和卵子擁有一半的親代染色體,通過精子和卵子的結合使細胞的染色體重新獲得兩個拷貝。

    減數分裂和有絲分裂都需要特異性蛋白聚合體即微管的參與。微管聚合形成一個似紡錘的結構稱為紡錘體,紡錘體的末端微管與特異性細胞器中心粒相連。卵細胞缺乏中心粒,它利用微管自組裝成紡錘體。人類卵細胞在減數分裂時可發染色體分離錯誤。這些錯誤可以導致人類發生生殖相關的問題例如唐氏綜合征、不孕和流產。

    利福尼亞大學圣地亞哥醫學院細胞與分子醫學系教授、Ludwig癌癥研究所研究員Arshad Desai博士利用秀麗隱桿線蟲作為研究細胞分裂的模型。Desai實驗室的一位博士后人員Julien Dumont利用延時成像顯微技術高精度觀察了卵細胞的減數分裂。

    在此研究前,細胞染色體分離被認為是通過拉動微管聚合體移動到紡錘體的末端。UCSD的研究人員發現在線蟲卵細胞中染色體是被推到中間分離的,在分離染色體間生成了微管聚合物。

    “這一發現表明卵細胞使用了一種特異的機制進行減數分裂染色體分離。”Desai說:“因為卵細胞減數分裂缺陷可導致人類不孕,因而這個機制是非常重要的發現。”


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