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NCB:細胞不對稱分裂的秘密

日期:2012-02-24 13:34:07

大部分細胞是通過結構來定位染色體,為細胞分裂做準備的,但卵母細胞卻不同,這種細胞是通過一種強勁的細胞內流推動染色體離開細胞中心,從而進行高度不對稱細胞分裂,完成卵母細胞向卵子的成熟轉變的。來自托瓦斯醫學研究所的研究人員發表了題為“Dynamic maintenance of asymmetric meiotic spindle position through Arp2/3-complex-driven cytoplasmic streaming in mouse oocytes”的文章,解析了其中的機制,指出了卵母細胞如何改變細胞動力學機制,促進不對稱分裂完成的。這為體外受精選擇最佳卵母細胞提出了更好選擇標準,相關成果公布在Nature Cell Biology雜志上。

 

領導這一研究的是托瓦斯醫學研究所李容(Rong Li,音譯)研究員,她表示,“傳統觀點認為這是有絲分裂紡錘體上的某種物理力在起作用”,“但是令人驚訝的是,相反這是一種連續的細胞內流力來推動紡錘體進入正確的位置,并使之固定。”

 

卵母細胞(oocyte)是指在卵子發生過程中進行減數分裂的卵原細胞,分為初級卵母細胞、次級卵母細胞和成熟的卵母細胞,它們分別是卵原細胞分化和DNA復制分裂后產生、第一次減數分裂和第二次減數分裂的產物。

 

早期研究認為是微管在有絲分裂過程中,幫助定位紡錘體位置的,但是還有研究表明也有可能是肌動蛋白在起作用,為了了解到底在這一過程中肌動蛋白是否,以及如何作用,在這篇文章中,研究人員利用幾種已知的肌動蛋白骨架抑制劑處理小鼠卵母細胞,比如新型特異性強的抑制劑:CK-666

 

在用CK-666處理幾分鐘后,研究人員就發現紡錘體從皮質帽(cortical cap,生物通譯)一端向卵母細胞中心遷移。CK-666能抑制Arp2/3復合物的作用,后者是肌動蛋白骨架的一個主要調控因子。研究人員進一步分析還發現當Arp2/3復合物被抑制的上海,肌球蛋白II會發生收縮,推動紡錘體遠離皮質帽。

 

在接下來的研究中,研究人員采用了一種高分辨率時差共聚焦顯微技術,以及時空關聯廣譜技術(spatiotemporal correlation spectroscopySTICS)追蹤細胞內肌動蛋白網絡在卵母細胞中的動力學機制。結果顯示肌動蛋白流起源自皮質帽,能沿著外側皮質兩側順流而下,然后聚集在卵母細胞中心附近,逆轉方向朝著紡錘體。這些研究有助于進一步分析卵母細胞不對稱分裂的機制,也將有助于體外受精選擇最佳卵母細胞。

 


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