果蝇细胞的研究带来癌症新见解

2014年1月份在Developmental Cell杂志上发表的一项最新研究，将高度精细的显微镜和图像分析，与果蝇胚胎的遗传和蛋白调控结合起来，描述了纺锤微管形成的几种途径。

　　

生物通报道：由英国埃克塞特大学的科学家们进行的一项最新研究表明，当细胞分裂时，它们表现出非凡的灵活性和通用性——可能与很多癌症的根本原因有关的发现。（细胞分裂更多研究进展：Nature等三篇文章：细胞分裂新机制 )

这项研究成果，发表在2014年1月1日的Developmental Cell杂志上，描述了纺锤微管（microtubule spindle，当细胞分裂形成两个遗传上相同的子细胞时，DNA沿其移动的轨道）形成的几种途径。

为了理解这一现象，包括生物科学研究员James Wakefield博士、博士研究生Daniel Hayward和图像分析实验员Jeremy Metz博士在内的作者们，将高度精细的显微镜和图像分析，与果蝇胚胎的遗传和蛋白调控结合起来。

这项创新性的研究，不仅描述了细胞如何以互补的方式，使用每种途径，也指出除去一种路径会导致细胞对其它途径的使用增加。研究人员还发现一个主要的分子复合物——Augmin，是所有这些路径所必需的。

作者们首次发现，纺锤体形成的四种途径中的每一种，都存在于果蝇胚胎中。

以前，科学家们认为，为了使染色体——包含DNA的“包裹”——排成行和正确地分离，微管必须从细胞内特定的微管组织中心（microtubule-organising centres，称为中心体）延伸。然而，这项研究发现，如果中心体丢失，微管可能另外从染色体本身发展而来，或者在遍及细胞主体的任意地点。

所有这些纺锤体形成的途径，好像都依赖于Augmin——负责放大细胞内微管数量的一个蛋白复合体。

Wakefield博士这样说，“在人类中，我们具有所有这些不同的纺锤体形成途径。因为在其用来制造纺锤体的每种途径中，细胞是灵活的，在遗传上其中一种途径发生损害的人，很可能会正常生长发育。但是，这也意味着他们具有形成纺锤体的更少途径，随着他们年龄增大，理论上这会诱发他们细胞分裂时出错。”
当前，该研究团队正在根据这些研究发现，调查癌症与之存在的联系。（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
Synergy between Multiple Microtubule-Generating Pathways Confers Robustness to Centrosome-Driven Mitotic Spindle Formation

The mitotic spindle is defined by its organized, bipolar mass of microtubules, which drive chromosome alignment and segregation. Although different cells have been shown to use different molecular pathways to generate the microtubules required for spindle formation, how these pathways are coordinated within a single cell is poorly understood. We have tested the limits within which the Drosophila embryonic spindle forms, disrupting the inherent temporal control that overlays mitotic microtubule generation, interfering with the molecular mechanism that generates new microtubules from preexisting ones, and disrupting the spatial relationship between microtubule nucleation and the usually dominant centrosome. Our work uncovers the possible routes to spindle formation in embryos and establishes the central role of Augmin in all microtubule-generating pathways. It also demonstrates that the contributions of each pathway to spindle formation are integrated, highlighting the remarkable flexibility with which cells can respond to perturbations that limit their capacity to generate microtubules.