深圳子科生物報(bào)道：細(xì)胞有絲分裂后如何重建細(xì)胞核，以及如何排列組織基因組。布里斯托大學(xué)的一項(xiàng)合作研究表明，在這個(gè)過程中，細(xì)胞核內(nèi)纖維狀肌動(dòng)蛋白（F-actin）的部署至關(guān)重要。該研究在線發(fā)表《Nature Cell Biology》，提供了細(xì)胞核肌動(dòng)蛋白聚合幫助有絲分裂（mitosis）后核重塑和基因組重排的*證據(jù)。

細(xì)胞核是我們基因組的容身之地。但是，有絲分裂時(shí)細(xì)胞核必須被“拆遷”，這樣染色體才能分離。當(dāng)染色體分離完畢后，新細(xì)胞需要重新構(gòu)建細(xì)胞核，這一過程對(duì)生命意義重大，但是卻少有研究對(duì)其進(jìn)行描述。

布里斯托大學(xué)細(xì)胞和分子醫(yī)學(xué)學(xué)院Abderrahmane Kaidi博士與德國馬爾堡大學(xué)Robert Grosse教授實(shí)驗(yàn)室合作，Grosse團(tuán)隊(duì)揭示了有絲分裂后，子細(xì)胞細(xì)胞核內(nèi)F-actin的形成不僅轉(zhuǎn)瞬即逝而且高度動(dòng)態(tài)。它們?cè)诩?xì)胞周期早期G1期進(jìn)行動(dòng)態(tài)重組，促進(jìn)細(xì)胞核突出和體積膨脹。

F-actin的聚合一般出現(xiàn)在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)，控制細(xì)胞形狀以及細(xì)胞運(yùn)動(dòng)。在細(xì)胞分裂后立即出現(xiàn)在細(xì)胞核內(nèi)的F-actin聚合現(xiàn)象，暗示了它們亦可能是細(xì)胞和重建和基因組重排的必要條件。

Kaidi的博士生Alice Sherrard則證明特意性抑制F-actin形成，細(xì)胞核體積就不能擴(kuò)大，內(nèi)部基因組也無法被包裝壓縮。由于這些缺陷，細(xì)胞編碼DNA時(shí)的檢索效率低下導(dǎo)致分裂速度大幅下降。

有絲分裂細(xì)胞核F-actin相互作用生化篩查發(fā)現(xiàn)，肌動(dòng)蛋白分解因子cofilin-1與F-actin之間存在互作。光遺傳調(diào)節(jié)cofilin-1水平，揭示它對(duì)F-actin在子細(xì)胞細(xì)胞核內(nèi)的裝配時(shí)間、產(chǎn)量和動(dòng)力學(xué)有重要影響。

細(xì)胞成像：熒光壽命成像術(shù)（FLIM），電子顯微術(shù)（EM），原子力顯微術(shù)（AFM）

Kaidi博士說，綜合這些發(fā)現(xiàn)，我們拓展了有關(guān)基因調(diào)控在空間和時(shí)間上的基本認(rèn)識(shí)，而這些發(fā)現(xiàn)更有助于癌癥和退化等疾病的深入探索。

“很明顯，基因組在不同時(shí)空上的組織排布對(duì)正常細(xì)胞功能都有影響，我們希望繼續(xù)細(xì)化并定義這些空間排布的意義，尤其是它們對(duì)癌癥等疾病的深層影響，”Kaidi博士說。

為了控制細(xì)胞正確分裂，人們首先要了解精細(xì)的細(xì)胞進(jìn)程中究竟有哪些成員參與，它們?cè)谄渲邪缪菔裁唇巧?，之后才能利用人工干預(yù)手段調(diào)控整個(gè)事件。這些修訂教科書的zui基礎(chǔ)理論研究是諸如干細(xì)胞、癌癥、胚胎發(fā)育等研究領(lǐng)域的必要基石。