以科學(xué)家發(fā)現(xiàn):胚胎細(xì)胞發(fā)育受一種特殊蛋白控制
據(jù)科技日?qǐng)?bào)特拉維夫5月12日電 胚胎中的細(xì)胞在受精之后立即呈現(xiàn)出不同的形狀,并分成多個(gè)層面,這些層面最終將發(fā)育形成不同的有機(jī)組織和器官。但細(xì)胞分裂和變化的形態(tài),則是兩個(gè)截然不同的過(guò)程,不能同時(shí)發(fā)生。這兩個(gè)過(guò)程是如何在胚胎發(fā)育過(guò)程中交替發(fā)生的,以及如何用外力來(lái)控制兩種活動(dòng)的交替發(fā)生時(shí)間,是生物學(xué)重要研究課題。魏茲曼研究院的科學(xué)家日前發(fā)現(xiàn),細(xì)胞中存在一種蛋白,這種蛋白能夠暫時(shí)中止細(xì)胞分裂,讓其他過(guò)程得以進(jìn)行。
該院分子遺傳系的沃克教授等人揭示了胚胎細(xì)胞中蛋白質(zhì)之間存在的一系列交互作用,這些蛋白質(zhì)用于維持胚胎發(fā)育早期的排序。他們通過(guò)對(duì)果蠅胚胎的發(fā)育過(guò)程進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),一種名為HOW的果蠅蛋白起著“交通警”的作用,它的工作是“捕捉”正要制造第二個(gè)蛋白質(zhì)的RNA鏈。第二個(gè)蛋白的水平稱為Cdc25,控制著細(xì)胞分裂的時(shí)機(jī),而它的生產(chǎn)則是由另一個(gè)蛋白Twist控制的,這種蛋白調(diào)整著運(yùn)動(dòng)的進(jìn)程。在這個(gè)雜亂過(guò)程中,細(xì)胞從初生胚胎的外部轉(zhuǎn)向胚胎內(nèi)部,發(fā)生著形狀的改變。這些細(xì)胞形成了中胚葉或“中間層”,并最終將促使肌肉和其他內(nèi)部組織的產(chǎn)生。
沃克小組研究由突變異種產(chǎn)生的最新形態(tài)的果蠅胚胎(這種胚胎缺少HOW基因)時(shí)發(fā)現(xiàn),早期發(fā)育的時(shí)機(jī)呈偏態(tài)分布。當(dāng)被內(nèi)部中胚葉束縛的細(xì)胞移動(dòng)滯后時(shí),細(xì)胞分裂過(guò)度。一旦中胚葉構(gòu)造完成,細(xì)胞則面臨著一個(gè)新的分裂波。當(dāng)細(xì)胞完成形狀變化和定位在某處時(shí),Cdc25可達(dá)到一個(gè)促進(jìn)細(xì)胞分裂的臨界水平。研究人員認(rèn)為,HOW在調(diào)節(jié)果蠅中胚葉的未來(lái)發(fā)展時(shí)可發(fā)揮幾方面的重要作用。所有喜歡發(fā)布信息的普通目標(biāo)RNA,像許多調(diào)整蛋白質(zhì)一樣,這將給予它們相應(yīng)的快速反應(yīng)時(shí)間,幫助細(xì)胞有效地調(diào)整復(fù)雜的發(fā)育排序。
這一研究成果發(fā)表在近期出版的《現(xiàn)代生物學(xué)》雜志上。
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