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小鼠需要富含微管交联剂的动植物才能实现无错卵母细胞分裂

RIKEN研究人员发现,小鼠卵母细胞(卵子的前体)的无错分裂需要富含特定微管交联剂的动代体。这一发现可以解释为什么人类卵母细胞的分裂经常会引起错误,从而有助于预防妊娠流产和先天性疾病。

与其他哺乳动物的卵母细胞相比,人类卵母细胞在遗传物质分离过程中更容易出错。这些错误可能导致流产和先天性疾病,例如唐氏综合症。

当细胞开始分裂时,它会形成纺锤体,这是一种基于微管的机制,用于在细胞中分裂遗传物质。但是,卵母细胞在细胞之间是独特的,因为它们的纺锤体缺少中心体-在细胞中组织微管的主要设备。因此,卵母细胞必须具有不同的组装纺锤体的方式,但是关于这种机制尚有很多未知。

现在,理研中心的生物动力学研究和他的同事的智也北岛发现,小鼠需要动粒(附件主轴微管的要点)富含微管交联剂PRC1实现误差在主轴形成不含卵母细胞师。

Kitajima和他的同事们利用他们对小鼠卵母细胞中染色体动力学的高分辨率实时成像的经验,仔细地定量了活卵母细胞中三维方向的纺锤体双极性。他们发现,尽管微管在缺乏功能性动植物的卵母细胞中聚合,但它们不会继续形成纺锤体。研究人员还发现,动植物可以募集连接微管的Prc1(图1),因此对于有效组装纺锤体至关重要。

值得注意的是,研究小组发现人类的动植物并不富含Prc1。小鼠和人类卵母细胞之间的这种差异可以解释人类为什么卵母细胞分裂比小鼠更容易出错。

Kitajima说:“这项发现提供了关于为什么女性减数分裂在人类中容易出错的关键见解。” “纺锤体组装失败是卵母细胞在染色体分离方面存在错误的标志,这反过来会导致卵子的染色体数目异常-这是导致妊娠流产和先天性疾病的主要原因,也是生殖健康的关键问题。”

Kitajima没想到这个结果。Kitajima说:“这一发现令人惊讶,因为我们从未怀疑过女性减数分裂特有的动粒蛋白存在。”

现在,研究人员正在研究富含Prc1的动植物如何分类微管进行纺锤体组装的分子机制。他们还将寻找增强Prc1募集到小鼠动植物的分子。

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