gpk电子游戏平台官网

照亮道路

来自生物科学学院的研究人员的开创性工作揭示了无形的触发器是如何协调一个关键生命过程中已知的最初阶段的, 并可能为改进治疗癌症等疾病的方法提供线索.

具有细胞核、细胞膜和可见染色体的透明细胞

科林·坎贝尔著, 公关和媒体经理,传播和营销

作为更新和修复过程的一部分,让gpk电子游戏平台官网的身体继续运转, gpk电子游戏平台官网体内每天都有数百万个新细胞通过细胞分裂产生.

尽管这是生物界最基本的过程之一, 其早期已知阶段的内部运作方式一直笼罩在神秘之中.

由Bill Earnshaw教授和Georg Kustatscher博士领导的研究小组使用了开创性的技术来阐明细胞内部开始分裂时所采取的第一步.

“gpk电子游戏平台官网的研究让gpk电子游戏平台官网得以一窥从未见过的细胞分裂的第一阶段,恩肖教授说. “这是一个对地球上所有植物和动物生命至关重要的过程, 但gpk电子游戏官网它还有很多gpk电子游戏平台官网不能完全理解的地方, 尤其是刚开始的时候.”

所有人的遗传信息都被排列在细胞内的23条染色体上. 和DNA一样,染色体也包含蛋白质分子——很多蛋白质分子. 在没有分裂的细胞中, 蛋白质在DNA上和DNA上动态移动,以执行和调节一系列功能, 从控制哪些基因被打开或关闭到修复DNA受损部分. 这些蛋白质在细胞分裂的第一阶段所起的作用尚不清楚.

科学家在实验室长凳上观看DNA放射自显影显示样本的结果

当细胞分裂时, 它的染色体需要被小心地包装成紧密的包裹,以确保它们在两个新产生的细胞之间被平等地分割. 在分裂过程开始之前,每条染色体首先被复制. 只有当复制完成时,类似于意大利面一样的混乱的线程才会压缩成刚性的, 细胞中心的x形棒. 当细胞开始分裂成两半, 一个管状结构的支架允许分子马达将23条染色体中的每一条拖到两个新形成的细胞中.

但这并不总是顺利的, 正如Kustatscher所解释的:“当数以百万计的细胞在分裂时, 有些错误是不可避免的. 错误会导致染色体过多或过少的新细胞, 这一特征被称为非整倍体. 当发生在胚胎细胞中,非整倍体通常是致命的, 但它也是癌症肿瘤的常见特征.”

更好地了解染色体是如何被包装并进入新细胞的——以及蛋白质在其中所扮演的角色——可以为研究许多疾病的一个关键特征提供重要的见解, 恩萧说.

为了进一步研究这个问题, 恩肖设计了一种方法,使他们能够揭示细胞分裂的最初阶段.

研究细胞分裂的一大挑战就是, 在任何时候, 实验室培养皿中的细胞将处于分裂过程的不同阶段. 这使得分析过程中的特定点发生了什么非常困难.

恩肖的方法是由他的日本同事. 久美子Samejima, 这项研究涉及对鸡细胞进行基因改造——鸡细胞的分裂过程与人非常相似——这样就可以用一种药物阻止细胞分裂的开始. 一旦药物被移除,细胞就开始以一种快速和完美同步的方式分裂.

一只戴着紫色手套的手在使用质谱仪.

这使得研究人员可以使用强大的分析机器, 叫做质谱仪, 检测哪些蛋白质在细胞分裂开始时与染色体结合, 以及在前25分钟的过程中这些是如何变化的.

他们追踪了2个,500个这样的蛋白质,发现有数百个从染色体上脱落,因为在细胞分裂过程中不需要它们的功能. 与此同时, 其他蛋白质在细胞中移动并附着在染色体上, 当它们准备被分离成新形成的细胞时.

“gpk电子游戏平台官网的研究结果表明,当你在显微镜下看到包装染色体的过程已经开始时,附着在染色体上的蛋白质已经发生了数千个变化,恩肖教授说.

染色体,电脑艺术品.

该团队开发了一款应用程序,帮助研究人员研究他们已经识别的蛋白质,并对它们参与细胞分裂获得新的见解. 这, 反过来, 也许能揭示出这一过程最初阶段的精确机制的更多关键细节.

希望它能打开细胞分裂研究的新前沿, 并最终帮助促进新疗法的发展,以治疗过程中的错误为特征的疾病, 恩萧说. “这是一个非常基本的过程, 细胞分裂以这样或那样的方式与广泛的医学疾病有关. 通过开发一种资源供其他科学家使用和借鉴, gpk电子游戏平台官网希望gpk电子游戏平台官网的工作可以作为一个焦点,让世界各地的研究人员合作,进一步解开细胞分裂的内部工作.”

他们的研究发表在《gpk电子游戏官网》杂志上,由维康基金会资助. 该论文的开放获取版本已经可用.

开放存取版的论文.