中研院细胞新发现 斑马鱼无合成分裂(图)


细胞
中研院发现全新“无合成分裂”细胞分裂模式。(图片来源:Adobe stock)

【看中国2022年5月2日讯】(看中国记者李泽旭综合报导)台湾中央研究院助研究员陈振辉团队,对斑马鱼进行研究,发现全新“无合成分裂”细胞分裂模式,颠覆180年来所认知只有2种细胞分裂模式的观念,研究成果获Nature专文推荐。

陈振辉团队将斑马鱼设为研究目标,长期深入探索生物再生过程的细胞分裂,发现当斑马鱼在个体发育的特定阶段,最表层的皮肤细胞,其单一母细胞竟然可以不经结合分裂2次,共产生4个子细胞,且这些子细胞皆不具有完整的母细胞DNA,将其称为“无合成分裂”。

中研院指出,自德国植物学家冯莫尔在1835年首次观察到细胞分裂后,长久以来科学家都认为细胞分裂方式只有两种,分别是是体细胞进行“有丝分裂”,例如皮肤细胞、肌肉细胞、干细胞等,1个母细胞分裂为2个具有相同染色体数量的子细胞,让个体发育生长。与生殖细胞透过“减数分裂”,将母细胞分裂成2个具有一半染色体数量的子细胞,例如精子和卵子细胞。

据自由时报报导,陈振辉研发多颜色活细胞标志工具,用不同颜色来标志不同的表皮细胞,能高分辨率即时追踪斑马鱼所有体表皮肤细胞的动态行为。研究团队利用一个数学几何模型作为基础,并与中研院化学研究所研究员许昭萍及研究人员颜清哲合作,进行细胞体积变化的定量分析,发现斑马鱼单一表皮细胞经过两次“无合成分裂”之后,整体的表面积可增加至6成。

研究于今年4月登上知名国际期刊“自然”(Nature),并获专文推荐。


影片来源:nature video

陈振辉表示,这种细胞分裂过程中不需要进行DNA复制,因此命名为“无合成分裂”。根据多年斑马鱼研究的经验,陈振辉推测,斑马鱼幼鱼在特定的发育阶段体表面积需要快速增加,为了维持稳定的皮肤双层结构,下层的表皮干细胞以正常的“有丝分裂”进行增生,而上层已分化的表皮细胞则进行“无合成分裂”来应急,达到表皮细胞在资源有限的情况下,有弹性的快速延展、有效率地增加体表面积,以维持表皮细胞的覆盖率。

据中央社报导,团队表示目前对“无合成分裂”的研究尚在初步阶段。由于斑马鱼是脊椎动物,也是科学家研究个体发育、再生反应及人类疾病常用的模式生物,预测这种新型的细胞分裂方式,或许不只限于斑马鱼体表的表皮细胞,仍有更多研究探索的空间。

来源:看中国

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