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单元格根据内部时钟决定何时进行分割

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2020-03-29浏览次数:1988

一项新的研究表明,由细胞内部时钟决定的时间对细胞分裂的影响比以前认为的要强。细胞通过分裂进行复制,但科学家仍然不确切知道他们如何决定何时分裂。确定正确的时间和正确的分裂大小对于细胞来说至关重要 - 如果出现问题,它可能会产生很大影响,例如癌症,这基本上是一种不受控制的细胞分裂疾病。有几个因素被认为在确定细胞分裂中起作用,包括细胞的大小,一天中的时间和来自环境的线索,例如光量。现在,在一项名为蓝细菌的单细胞生物的研究中,剑桥大学和伦敦帝国理工学院的科学家们已经证明了时间如何影响细胞分裂的大小。

细胞和整个生物体根据其内部“生物钟”以一种模式响应一天中的时间。例如,在哺乳动物中,生物钟控制细胞再生和激素释放,并且在植物中它控制花的开放和光合作用。剑桥大学塞恩斯伯里实验室(SLCU)和伦敦帝国理工学院数学系的一项新研究发表在美国国家科学院院刊上,该研究表明生物钟在白天继续影响蓝细菌细胞分裂。晚。

这一发现重写了最近的理解,即时钟仅用作细胞分裂的“开/关”开关 - 允许细胞仅在设定的时间复制。该团队设计了一组蓝藻菌落实验,以分析细胞时间和细胞存在对白天细胞分裂的影响。首先,他们观察到蓝细菌的卵裂率变为缺乏生物钟和在恒定光照条件下没有变化的细胞比例。使用这些实验的分区模式以及被认为影响它们的因素,帝国数学家和合作者然后设计模型来预测如果光在未来实验中发生变化会发生什么。

在随后的实验中,研究小组发现,不是生物钟,如开/关开关或“门”,在某些时候抑制细胞分裂,并通过在某一点减少分裂并将其加速为精细调整过程。它加速了。其他。他们发现的第二组实验非常好,这意味着他们的模型成功地描述了有效的机制。来自帝国数学系的Philip Thomas博士说:“生物钟并不是细胞分裂的严格门户,但它会不断影响整天的分裂率。细胞大小的消除,时钟之间复杂的相互作用环境只能通过实验和迭代模型来实现,可以实现细致的组合,这些模型决定了因素的作用。“

确定的时间模式导致蓝细菌的两个亚群根据出生时的细胞以不同的大小分开。该研究的主要作者,剑桥大学的Bruno Martins博士说:“当天早些时候出生的细胞会在再次分裂之前变小,因为它们之前似乎处于'匆忙'状态。细胞在当天晚些时候出生并不是那么“匆忙”,所以它们会变得更大,并避免在通常与夜间黑暗相对应的时期内分裂。团队将使用他们的实验结果和开发。模型来解释它们以理解过程中涉及的分子和基因该研究由OpenPlant,BBSRC,1951年皇家展览委员会和盖茨比慈善基金会资助。