科技日報記者 張夢然

活細胞如果被比喻為一個繁忙的大都市，細胞分裂就像是這座城市的全面改造工程。現(xiàn)在，西班牙和德國研究團隊揭示了細胞分裂過程中重組其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的機制，并借此創(chuàng)新地開發(fā)了一種系統(tǒng)，僅需幾分鐘即可完成細胞骨架組織狀態(tài)重大轉(zhuǎn)換。該成果發(fā)表在28日出版的《自然·通訊》雜志上。

細胞分裂中的一個關(guān)鍵角色是微管細胞骨架，其為細胞提供了結(jié)構(gòu)支持，促進了細胞內(nèi)物質(zhì)運輸，并確保了染色體正確分離。

來自西班牙巴塞羅那基因組調(diào)控中心和德國多特蒙德馬克斯·普朗克分子生理學(xué)研究所的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一種名為PRC1的蛋白質(zhì)可連接微管，并在微管重疊和染色體分離的重要區(qū)域形成結(jié)構(gòu)來發(fā)揮作用。然而，PRC1的活動受到嚴(yán)密控制，從而能確保微管在恰當(dāng)?shù)臅r間和位置組裝。這種控制是通過一種稱為磷酸化的化學(xué)過程實現(xiàn)的。在這一過程中，酶會在PRC1的特定區(qū)域添加化學(xué)標(biāo)記以影響其活性。

團隊借此開發(fā)了一個全新系統(tǒng)。該系統(tǒng)允許他們在生物體系之外，精確控制和逆轉(zhuǎn)細胞分裂不同階段相關(guān)的細胞骨架結(jié)構(gòu)的變化。這項新技術(shù)使科學(xué)家能夠以前所未有的細節(jié)水平，實時觀察細胞分裂的控制過程。

這一技術(shù)進步對理解細胞分裂過程中的基本機制具有重要意義，為治療由細胞分裂異常引起的疾病（如癌癥）提供了新思路。同時，此類發(fā)現(xiàn)加深了人們對自然界復(fù)雜性的認(rèn)識，展示了細胞內(nèi)部高度有序且復(fù)雜的系統(tǒng)運作。

總編輯圈點

細胞骨架系統(tǒng)的主要作用是維持細胞的一定形態(tài)，是“房梁”；同時，它還是細胞內(nèi)物質(zhì)運輸和細胞器移動的“交通大道”。此次，科研人員觀察到PRC1蛋白質(zhì)在連接微管中的作用。他們開發(fā)了一套系統(tǒng)，控制不同階段細胞骨架結(jié)構(gòu)的變化，以此實現(xiàn)對細胞分裂機制在更微小尺度上的觀察。小小的細胞，其實是一個復(fù)雜運作的工廠。它如此精巧，有時甚至令人難以理解。我們只能盡力去洞察細胞的運作機制，才能在它出錯時擁有糾正的能力。