新發現!一種與細胞分裂有關的質量控制定時機制。

一種與細胞分裂有關的質量控制定時機制。

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發表時間:2024-04-01 16:23

每天,我們體內有數千億個細胞在生長和分裂過程中循環往復。然而,在這段時間里,只有大約 30 分鐘用于有絲分裂的關鍵過程,即染色體從一個母細胞小心翼翼地分離到下一代的兩個子細胞。

正是在這個細胞分裂的關鍵時期,事情可能會變得混亂。染色體可能會被誤導,導致受損和患病的細胞發展成不同類型的癌癥。

加州大學圣地亞哥分校的科學家們在《科學》雜志上報告說,他們發現了一種關鍵的機制,可以跟蹤有絲分裂的時間,并在過程太長時進行記錄。生物科學學院和醫學院的Arshad Desai教授和Karen Oegema教授的實驗室的研究人員描述了有絲分裂秒表的細節,以及檢測可疑細胞并阻止其進一步增殖的方法。

這項工作表明,細胞會仔細監測執行有絲分裂所需的時間,并將其作為過濾器,以消除潛在的問題細胞,細胞與發育生物學系的教員德賽說。如果一個細胞完成有絲分裂的時間比正常情況下要長,那么子細胞就會知道它們的母親在進行有絲分裂時遇到了困難,作為安全措施,它們會停止分裂。

研究人員發現,秒表是由生化途徑組成的,它持續監測有絲分裂所花費的時間。這條通路具有記憶功能,總結了有絲分裂從一代到下一代的延遲。該通路的基礎是一個由三種蛋白質組成的復合物,包括p53,由人類癌癥中最常見的突變基因編碼。通過一系列實驗,研究人員在48小時內追蹤了從父母到女兒和孫女細胞的途徑。他們發現,這條通路是一種記住有絲分裂時間的質量控制機制。他們發現,即使細胞分裂順序延遲20分鐘,也會被標記為有風險。

研究人員認為,關鍵的30分鐘有絲分裂時間可能是進化的解決方案,以便在細胞脆弱時快速度過生命中至關重要但潛在危險的階段。在Oegema看來,癌癥就像我們身體里的外星人,我們不斷地用秒表之類的監視機制來對抗它。重要的是,研究人員證明,秒表機制被許多類型的癌癥關閉,有效地允許它們容忍經歷更長時間和有問題的有絲分裂的異常基因組。

我們的研究表明,測量有絲分裂時間是一種保護我們的機制,從本質上講,它是另一種腫瘤抑制功能,與p53保護有問題細胞的功能有關。”Oegema說。

展望未來,研究人員在他們的科學研究中指出,他們的發現可以用于未來癌癥患者的治療策略。

秒表狀態可能會影響目前正在使用或正在開發的靶向有絲分裂過程的治療劑的療效,并且可以作為用于癌癥治療的潛在生物標志物。

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