Cell：细胞分裂的强大抑制因子

SWI/SNF蛋白质复合物——可解开紧紧包裹的DNA，也是细胞分裂的一个强有力的抑制因子。最近，荷兰乌特勒支大学的研究人员发现了这一重要的抑制因子作用。这一研究成果在线发表于七月二日的《Cell》杂志。

　　

生物通报道：SWI/SNF蛋白质复合物——可解开紧紧包裹的DNA，也是细胞分裂的一个强有力的抑制因子。最近，荷兰乌特勒支大学的Sander van den Heuvel教授和Suzan Ruijtenberg博士发现了这一重要的抑制因子作用。细胞分裂如何精确地在适当的时间停止，在细节上还不明确，但是，细胞分裂不受阻碍的延续性，是肿瘤形成的重要一步。在五分之一的人类肿瘤中，SWI/SNF是有缺陷的，它可能在肿瘤细胞不受控制的分裂中发挥作用。这一研究成果在线发表于七月二日的《Cell》杂志，可使研究人员能够基于自己的见解开展新的研究方向。延伸阅读：Nature子刊：细胞分裂的一个关键组分得以揭示。

染色质重塑
SWI/SNF可调节DNA的可接近性。在细胞内，长链的DNA分子被缠绕成一种更为紧凑的形式，称为染色质。正常运作的SWI/SNF，使紧紧缠绕的DNA在合适的时间和地点变得松散一点。因此，细胞分裂所需的基因，是可以接近的（使细胞能够分裂）或无法接近的（这会抑制细胞分裂）。DNA的这种解开被称为染色质重塑。当SWI/SNF不能正常起作用时，染色质重塑是有缺陷的，可能会导致不受控制的细胞分裂。其他几个系统已知可部分地抑制细胞分裂，但SWI/SNF是细胞分裂阻滞最重要的一个促成因子。

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爆发性的细胞分裂
Ruijtenberg和Van den Heuvel，采用一种透明的、1毫米长的线虫（秀丽隐杆线虫，Caenorhabditis elegans），来研究不同的细胞分裂“刹车”。这种小动物常被作为模型系统，用于解决人体内复杂的生命过程。我们已经很清楚地知道，每一个细胞都会分裂，让一个线虫卵长成一只成年线虫。在显微镜下，可以很容易地遵循这种生长过程，从细胞分裂到细胞分裂。

在这项研究中，研究人员通过这样一种方式——可能破坏（敲除）特定细胞中某些蛋白质的基因，来修饰线虫的DNA。此外，研究人员调整动物，使其可以发出荧光。如果一个基因被敲除，相应蛋白质的生产就停止，细胞的荧光颜色从红色改变到绿色。有了这种方法，当一个敲除蛋白是细胞分裂抑制因子时，它可以被看到：然后出现大量的绿色荧光子细胞。

在线虫细胞中，研究人员把已知的抑制因子敲除，细胞确实比正常分裂地更快。然而，当研究人员也敲除SWI/SNF时，细胞分裂就真的失去了控制。Ruijtenberg说：“这些研究结果表明，染色质重塑，对于细胞分裂的控制，是极为重要的。”

利用这一基因敲除系统，可以随意开启和关闭基因，从而使得秀丽隐杆线虫成为癌症研究一种有吸引力的模型，使得动物和人类发育机制的研究，变得更加可行。

（生物通：王英）

生物通推荐原文摘要：
G1/S Inhibitors and the SWI/SNF Complex Control Cell-Cycle Exit during Muscle Differentiation
Summary: The transition from proliferating precursor cells to post-mitotic differentiated cells is crucial for development, tissue homeostasis, and tumor suppression. To study cell-cycle exit during differentiation in vivo, we developed a conditional knockout and lineage-tracing system for Caenorhabditis elegans. Combined lineage-specific gene inactivation and genetic screening revealed extensive redundancies between previously identified cell-cycle inhibitors and the SWI/SNF chromatin-remodeling complex. Muscle precursor cells missing either SWI/SNF or G1/S inhibitor function could still arrest cell division, while simultaneous inactivation of these regulators caused continued proliferation and a C. elegans tumor phenotype. Further genetic analyses support that SWI/SNF acts in concert with hlh-1 MyoD, antagonizes Polycomb-mediated transcriptional repression, and suppresses cye-1 Cyclin E transcription to arrest cell division of muscle precursors. Thus, SWI/SNF and G1/S inhibitors provide alternative mechanisms to arrest cell-cycle progression during terminal differentiation, which offers insight into the frequent mutation of SWI/SNF genes in human cancers.