研究人员正在解开细胞分裂的一个小谜团

试图在分裂前达到目标大小似乎是保持精确细胞大小的最佳策略，但细菌不会这样做。现在我们知道原因了。

　　

当单个细菌细胞在快速生长期间分裂成两个时，一旦达到预定的大小，它就不会分裂成两半。相反，数据显示，细胞一旦增加了一定数量的质量就会分裂。

这两个过程听起来很相似，但它们各自承担着不同的风险。许多研究人员认为，细胞达到一定大小后分裂是更安全的选择。

然而，来自肯尼斯·p·迪特里希艺术与科学学院的新数学模型表明，风险可能被错误地计算了，因为之前的计算忽略了分子尺度上细胞分裂的驱动因素。他们的研究结果发表在《物理评论快报》杂志上。

“试图在分裂前达到目标大小似乎是保持精确细胞大小的最佳策略，”物理与天文学系副教授安德鲁·穆勒说。“但当你观察细菌的行为时，你会发现它们似乎采用了次优策略。”

每次细胞达到一个目标大小就进行分裂，这被称为大小策略，似乎是限制细胞大小的最佳方法。如果某个地方出了问题，细胞变得太大或太小，它可以很容易地在下一代中被分类-它只需要回到目标大小。

但如果使用所谓的加法器策略出现问题，细胞需要更长的时间才能恢复到原来的大小。这是因为该方法依赖于了解细胞自最后一次分裂以来生长了多少。总的来说，加法器被认为会导致不太精确的尺寸分布。

那么为什么细胞使用这种加法器方法呢?

第一作者Motasem ElGamel是物理和天文学系的博士生，他设计了一个超越细胞尺度的模型，也包括分子水平的变化。他发现加法法更精确，研究人员只是误解了它的本质。

细胞在增加一定数量的质量时不会分裂，而是在增加一定数量的某种分子时才会分裂。这两种测量方法确实是并行增长的——更多的分子等于更多的质量——但是把它们放在一起考虑是关键。

当ElGamel考虑到分子数量和额外质量时，加法器策略更加精确，并且对复制过程中的错误不那么敏感。

“在此之前，模型主要考虑整个细胞规模的变量——它的大小，或者分裂所需的时间，等等。但我们知道，细胞是根据细胞体中某些分子的数量做出这些决定的，”穆勒副教授说。“这是我们需要考虑的。”