細胞如何分離和創造新生活是一個長期以來著迷科學家的謎。在此過程的中心是一種稱為手指的結構,在新細胞中染色體的順序和運動中至關重要。將其視為一種移動汽車,可確保每個新細胞都能獲得正確的遺傳指示集。該機器通過類似於稱為微管的紗線的結構,它們有兩種類型,每種紗都在染色體的運動和定位中具有獨特的作用。該操作的核心是動力學,將染色體結合到這些微管中的複雜蛋白質結構。尤其是在減數分裂中,一種對性繁殖必不可少的細胞分離的獨特形式,了解這些成分的相互作用至關重要。減數分裂包括單個DNA復發後的兩輪染色體分類,導致單倍體配子或性細胞的形成。這項研究出現在這些成分如何共同工作的機制中,同時從第一輪減數分裂,這是細胞生物學的基本過程,但尚未完全了解。
在Juan Jimenez教授和他的團隊Sergio Villa-Consuegra和Olavide大學的VíctorTallada教授的最初發現中,已經發現了一種稱為MEIOSIOS的蛋白質Aurora B激酶的關鍵作用。該蛋白質在減數分裂中起著核心作用,這是分離細胞的過程,這對於有性繁殖至關重要。他們的研究發表在《 Iscience》雜誌上,將裂紋的峰值作為模型生物體,並深入概述了減數分裂分離的複雜性。
傑里梅內斯教授解釋說:“在減數分裂期間,為了確保遺傳材料的準確分佈,重要的是,細胞內的某些結構(稱為微管 – 芬格特犬)以特定的方式行為。在減血性的第一輪(MI)中,他們需要在第二輪中擴展染色體,但是在第二輪中,section shipters nistection。
該研究的重點是Aurora B激酶,Aurora B激酶是一種主要蛋白質,以其在標準細胞分裂或有絲分裂中的作用而聞名。希門尼斯教授說:“從第一輪恢復了這些結構,將這種蛋白質的重新定位是必不可少的,從第一輪恢復了這些結構,滿足了所謂的手指安裝點(SAC),並對第二輪分離產生適當的調整。”這種重新定位對於防止減數分裂II期間染色體分佈的錯誤至關重要,這可能導致人類的出生缺陷和不孕症。
研究小組使用了許多複雜的技術來發現Aurora B激酶在Mejoza中的關鍵作用。他們在Aurora B激酶制動分析中使用了特定的抑製劑,以了解該蛋白在減數分裂過程中的功能作用。此外,活細胞顯微鏡使研究人員能夠觀察並記錄實際時間活細胞內發生的動態過程。這對於細胞分裂過程中染色體和手指纖維的行為和相互作用的研究尤為重要。最後,團隊對圖像進行了詳細分析,並測量了指尖和染色體。這包括捕獲和分析高分辨率圖像,以測量手指結構和染色體運動的變化,從而在分子水平上提供了減數分裂過程的全面含義。
研究進一步揭示了該過程中稱為IMP1的蛋白質的關鍵功能。 “在沒有足夠量的蛋白質的細胞中,我們注意到從第一輪和第二輪中同時組裝結構,導致兩種結構共存的細胞。這種不尋常的情況導致減血的第二輪中的錯誤,強調了這些細胞動力學的重要性。
希門尼斯教授詳細闡述了這些細胞過程中所需的準確性,“由囊引起的延遲允許足夠的時間細胞校正任何不當附著,從而確保在標準細胞分裂過程中準確的染色體分佈。”
該研究最重要的發現之一是複合物的作用,其中包括Aurora B在恢復正常染色體分佈中。 “在兩輪減數分裂之間的通過期間,該複合物從特定區域釋放到細胞是一個主要步驟。它允許細胞恢復動力學的排列,對於組裝正確的染色體分佈的正確結構和第二輪開始時的囊體功能至關重要,”傑米內斯教授解釋說。這一發現突出了減數分裂過程中細胞成分的複雜相互作用。
總而言之,這項研究不僅豐富了我們對減數分裂的理解,而且還為解決減數分裂錯誤帶來的遺傳疾病打開了新方法。
日記
Sergio Villa-Consuegra,VíctorA。 Tallada,Juan Jiemenez,“ Aurora B激酶刪除了減數分裂I-II過渡中的Microtubul-Cinema verses”,iscience,doi:doi: https://doi.org/10.1016/j.isci.2023.108339。
作者周圍
Juan Jiemenez博士 他是西班牙塞維利亞的CABD研究所的Pablo De Olavide(UPO)和PI的完整教授。他於1987年獲得了西班牙塞維利亞大學塔希亞·貝蒂茲(TahiaBenítez)實驗室的遺傳學博士學位,並在N. van Uden教授監督的古爾本科理學研究所進行了一段研究。在此期間,他是遺傳學系的助理教授,獲得了聯合國教科文組織獎學金,並獲得了塞維利亞市議會獎。 1987年,他在倫敦的ICRF和英國牛津大學微生物學部門(Paul Nurtse博士(2001年諾貝爾獎)實驗室開設了一個博士後時期),與戴維·格洛弗(David Glover,英國鄧迪大學)緊密合作,以識別在飛行開發過程中調節細胞週期的主基因。他在Linocre College獲得了初級頭孢菌素研究獎學金。 1989年,他在馬拉加大學科學學院的教授回到西班牙。 2000年,他搬到UPO,擔任大學副校長兼校長。在不足期間,他與CABD Institute(CSIC-UPO聯合研究中心)共同創立了該中心的第一位主任。 2012年,他是MB劍橋大學生物化學系(胡安·馬塔(Juan Mata’s)實驗室)的研究訪問者。它的研究主要集中於如何與調節有絲分裂和減數分裂細胞週期的機制協調各種細胞功能,例如翻譯,細胞因子或手指拆卸。研究了從“花夏峰”形成生物膜的研究以及用於小型矽搜索算法的開發(Anablast)也是其小組的研究主題(OrcID:https://orcid.org/0000-0000-3851-7393)。